ボールバルブ
【課題】弁体が流通路を遮断するためのシート部材に対して非接触又は略非接触で回転するようにして、シート部材の摩耗を抑えた上で、全体をコンパクト化することができ、しかも、流通路の開閉や流通路の切り換えを迅速且つ確実に行うことのできるボールバルブを提供する。
【解決手段】弁体２の回転軸線上を通るように弁体２を内装したハウジングに挿通され、弁体２に接続された第一軸４と、該第一軸４とは反対側からハウジングに挿通され、軸線周りで回転可能に構成された第二軸５とを備え、第二軸５が外周の少なくとも一部に径方向外方に突設された押圧部５０を備えるとともに、弁体２が押圧部５０に押圧される被押圧部を備え、被押圧部に対する押圧部５０の押圧で、ハウジングに形成された流通路の内部側の開口端周りに配設されたシート部材３０に弁体２を密接させる一方、押圧の解除で弁体２がシート部材３０に非接触又は略非接触になるようにした。
【解決手段】弁体２の回転軸線上を通るように弁体２を内装したハウジングに挿通され、弁体２に接続された第一軸４と、該第一軸４とは反対側からハウジングに挿通され、軸線周りで回転可能に構成された第二軸５とを備え、第二軸５が外周の少なくとも一部に径方向外方に突設された押圧部５０を備えるとともに、弁体２が押圧部５０に押圧される被押圧部を備え、被押圧部に対する押圧部５０の押圧で、ハウジングに形成された流通路の内部側の開口端周りに配設されたシート部材３０に弁体２を密接させる一方、押圧の解除で弁体２がシート部材３０に非接触又は略非接触になるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに内装された弁体を所定の回転軸線周りで回転させることで、流体を流通させる流通経路の開閉や、流通経路の切り換えを行うボールバルブに関する。特には、ハウジングに形成された流通路の内部側の開口端周りに配設された環状のシート部材に対して弁体が非接触又は略非接触で回転し、弁体の非貫通部分がシート部材と対向した状態で、弁体がシート部材側に変位することで、シート部材に対して弁体が密接して流通路を遮断するように構成されたボールバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流体を流通させる流通経路の開閉や、流通経路の切り換えを行うためのバルブとして種々のものが提供されており、その一つとして、所定の回転軸線周りで回転可能に構成されるとともに、回転軸線と直交する仮想面上を通って貫通した連通穴が設けられたボール状の弁体と、該弁体が内装され、弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路（例えば、二方弁の場合には、上流側及び下流側の二つの流通路、三方弁の場合には、分岐した三つの流通路）が形成されたハウジングとを備えたボールバルブが周知である。
【０００３】
かかるボールバルブは、一般的に、流通路を遮断した際の弁体とのシール性を担保するための環状のシート部材が、各流通路の内部側（ハウジング内）の開口端周りに配設され、弁体がシート部材に接触（摺接）しつつ回転するように構成されているが、弁体がシート部材に面圧を作用させた状態で接触しつつ回転（摺動）するとシート部材が摩耗し、恒久的なシール性が担保できなくなるといった問題がある。
【０００４】
そこで、図８に示す如く、弁体１００を介して対向する二つの流通路Ａ，Ｂのうちの一方の流通路Ａの内部側の開口端周りに環状のシート部材１０１が配設され、弁体１００がシート部材１０１に対して非接触状態又は略非接触状態（若干接触した状態）で回転した後にシート部材１０１側に変位し、該弁体１００の非貫通部分がシート部材１０１に面圧を作用させて密接することで流通路Ａ，Ｂを遮断するように構成された二方弁（ボールバルブ）が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
かかるボールバルブは、弁体１００を回転させる軸体１０２を連続回転させることで弁体１００を回転させた後にシート部材１０１側に変位させ、シート部材１０１に弁体１００の非貫通部分を密接させるようになっている。
【０００６】
具体的に説明すると、かかるボールバルブは、弁体１００の回転軸線Ｌ上を通るように、弁体１００の下部に凸部１０３が形成され、該凸部１０３がハウジング１０８内に形成された凹部１０４に嵌め合わされることで、弁体１００が所定の回転軸線Ｌ周りで回転可能に軸支されている。そして、該弁体１００は、二つの流通路Ａ，Ｂを連通させる貫通した真っ直ぐな穴からなる連通穴１０６が設けられており、前記凸部１０３とは反対側に、前記軸体１０２を挿通させる挿通穴１０５が連通穴１０６と外部とを連通させるように形成されている。該挿通穴１０５には、連通穴１０６の穴芯と略平行な軸線を有する二本のピン体１０７，１０７が間隔をおいて配設され、該ピン体１０７，１０７間に軸体１０２（後述する伝達部１０９）が挿入されている。
【０００７】
そして、軸体１０２は、軸線方向に移動可能で且つ軸線周りで回転可能にハウジング１０８及び弁体１００に挿通されている。具体的には、該軸体１０２は、一端部に弁体１００のピン体１０７，１０７間に挿入される伝達部１０９が形成されるとともに、ハウジング１０８から外部に突出する他端側に雄ねじ部１１０が形成され、該雄ねじ部１１０よりも一端側（ハウジング１０８を挿通している部分）の外周には、ハウジング１０８に設けられた案内ピン１１１が挿入される案内溝１１２が形成されている。
【０００８】
該軸体１０２の雄ねじ部１１０には、駆動源から駆動を受けて回転する雌ねじ部材（ナット部材）１１３が螺合されており、該雌ねじ部材１１３を駆動することによって、軸体１０２が軸線方向に進退できるようになっている。そして、前記案内溝１１２は、軸体１０２の一端側から他端側に向かうにつれて周方向にねじられた回転案内部１１２ａと、該回転案内部１１２ａと連通して軸体１０２の軸線に沿うように他端側に真っ直ぐ延びる直線案内部１１２ｂとで構成されており、上述の如く、軸体１０２が軸線方向に移動することで、案内ピン１１１に案内溝１１２（軸体１０２）が案内され、該軸体１０２は、軸線方向に移動しつつ軸線周りで９０°回転し、弁体１００の非貫通部分がシート部材１０１と対向した状態で軸線方向に真っ直ぐ移動するようになっている。
【０００９】
前記伝達部１０９は、軸線を挟んで両側に平行面が形成され、弁体１００の二本のピン体１０７，１０７に各平行面を対向させて挿入される回転伝達部１０９ａと、前記平行面に対して連続した傾斜面の形成された押圧力伝達部１０９ｂとで構成されている。該伝達部１０９は、軸体１０２を９０°回転させた際に、その回転力が回転伝達部１０９ａの平行面を介してピン体１０７，１０７（弁体１００）に伝達されることで弁体１００を回転させるようになっており、さらに、弁体１００の回転後の軸体１０２の軸線方向の進行に伴って押圧力伝達部１０９ｂの傾斜面がピン体１０７，１０７を押圧することで、弁体１００（非貫通部分）をシート部材１０１に押し付けるようになっている。
【００１０】
これにより、上記構成のボールバルブは、軸体１０２を回転させることで、弁体１００をシート部材１０１に対して非接触又は略非接触状態で回転させた上で、最終的に弁体１００とシート部材１０１とを密接させて流通路Ａ，Ｂを開状態から閉状態に切り換えることができるようになっている。また、軸体１０２を逆転させることで、弁体１００をシート部材１０１から離間させた上で、弁体１００をシート部材１０１に非接触又は略非接触で回転させ、流通路Ａ，Ｂを閉状態から開状態に切り換えることができるようになっている。
【特許文献１】米国特許第３５１５３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記構成のボールバルブは、弁体１００及びハウジング１０８に挿通した軸体１０２を軸線方向に進退させることで、流通路Ａ，Ｂの開放及び遮断を行うように構成されているため、軸体１０２の進退する領域が大きくなる結果、当該ボールバルブの設置される占有領域が大きくなってしまうといった問題がある。
【００１２】
また、上記構成のボールバルブは、軸体１０２に設けられた雄ねじ部１１０に対して螺合させた雌ねじ部材１１３を回転させることで軸体１０２を進退させる構成であるため、軸体１０２の軸線方向への移動に時間を要し、その結果、流通路Ａ，Ｂの開閉を短時間で行うことができないといった問題がある。
【００１３】
また、上記構成のボールバルブは、軸体１０２に螺合した雌ねじ部材１１３を回転駆動することで該軸体１０２を軸線方向に進退させて流通路Ａ，Ｂを開閉するため、上述の如く流通路Ａ，Ｂの開閉に時間がかかる上に、流通路Ａ，Ｂの開度調整が非常に難しく、流量制御等を自動で行うのに煩雑な設定等が必要である。
【００１４】
そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、弁体が流通路を遮断するためのシート部材に対して非接触又は略非接触で回転するようにして、シート部材の摩耗を抑えた上で、全体をコンパクト化することができ、しかも、流通路の開閉や流通路の切り換えを容易且つ迅速に行うことのできるボールバルブを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るボールバルブは、所定の回転軸線周りで回転可能に構成されるとともに、前記回転軸線と直交又は略直交する仮想面上を通って貫通する連通穴が設けられた弁体と、該弁体が内装され、前記連通穴を介して互いに連通する流通路が少なくとも二つ形成されるとともに、流通路の少なくとも何れか一つの内部側の開口端周りに環状のシート部材が配設されたハウジングとを備え、前記弁体は、シート部材に対して非接触又は略非接触で回転可能に構成されるとともに、該弁体の非貫通部分がシート部材と対向した状態で該シート部材に接離可能に構成され、該非貫通部分とシート部材との密接で流通路を遮断するように構成されたボールバルブにおいて、前記回転軸線上を通るようにハウジングに挿通され、弁体に対して回転軸線周りの回転力を伝達可能に接続された第一軸と、該第一軸とは反対側からハウジングに挿通され、前記第一軸と同心で又は平行な軸線周りで回転可能に構成されるとともに、ハウジング内に位置する一端部における外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部が設けられた第二軸とを備え、前記弁体には、前記非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材に向けて前記押圧部に押圧される被押圧部が設けられていることを特徴とする。なお、「シート部材に対して非接触」とは、弁体がシート部材から完全に離間していることを意味し、「シート部材に対して略非接触」とは、弁体がシート部材に対して若干接触、すなわち、シート部材を摩耗させるような（流通路を遮断するときのような）面圧を作用させずに弁体がシート部材の少なくとも一部に接触していることを意味する。これに伴い、「シート部材に接離可能」とは、弁体がシート部材に対して接近及び離間する方向に移動することで、流通路を完全に遮断するのに必要な面圧を作用させて弁体がシート部材に接触する状態と、シート部材に対して非接触又は略非接触の状態とに切り換えることができること意味する。
【００１６】
上記構成のボールバルブによれば、弁体の回転軸線上を通るようにハウジングに挿通され、弁体に対して回転軸線周りの回転力を伝達可能に接続された第一軸を備えているので、該第一軸を軸線周りで回転させることで弁体を回転軸線周りで回転させることができる。これにより、弁体の連通穴とハウジングに形成された流通路とが対向して互いに連通した状態と、弁体の非貫通部分と流通路とが対向した状態とに切り換えることができる。
【００１７】
そして、該ボールバルブは、第一軸とは反対側からハウジングに挿通され、前記第一軸と同心で又は平行な軸線周りで回転可能に構成されるとともに、ハウジング内に位置する一端部における外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部が設けられた第二軸を備えるとともに、前記弁体には、該弁体の非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材に向けて前記押圧部に押圧される被押圧部が設けられているので、第二軸を軸線周りで回転させることで、押圧部が被押圧部を押圧する状態と、被押圧部に対する押圧を解除した状態と、に切り換えることができる。
【００１８】
そして、前記弁体は、非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材に対して接離可能に構成されているので、上述の如く押圧部が被押圧部を押圧すると、弁体にシート部材に向けての押圧力が作用し、弁体がシート部材側に変位することになる。これにより、該弁体の非貫通部分がシート部材に押し付けられて互いに密接する結果、流通路が遮断されることになる。
【００１９】
その一方で、第二軸を軸線周りで回転させて被押圧部に対する押圧を解除した状態にすると、弁体がシート部材から離間方向に移動して非接触状態又は略非接触状態になる。この状態で、第一軸を回転すれば、弁体をシート部材に対して非接触又は略非接触で回転させることができ、シート部材の摩耗を抑制した上で弁体の連通穴とハウジングの流通路とを連通させた状態にすることができる。なお、連通穴と流通路とを連通させた状態から、流通路を遮断した状態にする場合、上述の工程の逆工程を行うため、この場合においても、弁体をシート部材に対して非接触又は略非接触で回転させることができ、シート部材の摩耗を抑制した上で弁体の非貫通部分と流通路とを対向させた状態にすることができる。
【００２０】
このように本発明のボールバルブは、第一軸及び第二軸の何れもが軸線方向に進退することがなく、第一軸及び第二軸を回転させるだけの構成であるので、全体をコンパクト化することができ、動作領域を含む設置状態での占有領域も小さくすることができる。また、第一軸及び第二軸の回転のみで、弁体の回転やシート部材に対する弁体の接離を行うことができるので、流体を流通させる流通経路の開閉や切り換えも容易に且つ迅速に行うことができる。
【００２１】
本発明の一態様として、前記弁体は、前記非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材側に傾動可能に第一軸に接続されていることが好ましい。このようにすれば、第二軸の押圧部が弁体の被押圧部を押圧したときに、弁体が第一軸に対して傾動してシート部材に密接することになる。そうすると、第一軸がシート部材に対する弁体の密接による反力（被押圧部に対する押圧力の反力）を受けることになるので、第一軸側と第二軸側に力が作用する結果、弁体のシート部材に対する密接がより確実なものとなる。
【００２２】
本発明の具体的な態様として、前記ハウジングは、前記回転軸線周りで間隔をおいて前記流通路が二つ形成されるとともに、二つの流通路の少なくとも何れか一方の内部側の開口端周りに前記シート部材が配設されてもよい。このようすれば、弁体の非貫通部分がシート部材（シート部材の配設された何れか一方の流通路）と対向した状態で、第二軸を回転させて押圧部で被押圧部を押圧すれば、弁体の非貫通部分がシート部材と密接することになり、流通路（二つの流通路間）を遮断することができる。そして、第二軸を回転させて押圧部による押圧を解除した上で弁体を回転させれば、弁体とシート部材とが非接触又は略非接触な状態で、弁体の連通穴を介して二つの流通路が連通した状態（流体を流通させる状態）と、弁体の非貫通部分がシート部材に対向した状態（二つの流通路間を遮断する前段の状態）とに切り換えることができる。すなわち、当該ボールバルブを二方弁とすることができる。
【００２３】
本発明の具体的な別の態様として、前記ハウジングは、前記回転軸線周りで間隔をおいて前記流通路が三つ形成されるとともに、弁体の連通穴は、所定の流通路と該流通路に回転軸線周りで隣り合う一方の流通路とを連通させ、且つ弁体を回転軸線周りで回転させることで、前記所定の流通路と該流通路に回転軸線周りで隣り合う他方の流通路とを連通させるように形成され、前記シート部材は、前記所定の流通路と隣り合う各流通路の内部側の開口端周りに配設されてもよい。
【００２４】
このようにすれば、所定の流通路と該流通路と隣り合う一方の流通路とが連通穴を介して連通した状態で、弁体の非貫通部分が所定の流通路と隣り合う他方の流通路と対向するので、この状態で第二軸を回転させて押圧部で被押圧部を押圧すれば、弁体の非貫通部分が所定の流通路と隣り合う他方の流通路の内部側の開口端周りに配設されたシート部材に密接し、該他方の流通路のみが遮断され、連通穴を介して所定の流通路と一方の流通路とを連通させることができる。
【００２５】
その一方で、第二軸を回転させて押圧部の押圧を解除すると、弁体とシート部材とが非接触又は略非接触になり、この状態で第一軸を介して弁体を回転させると、所定の流通路と他方の流通路とが連通穴を介して連通した状態で、弁体の非貫通部分が一方の流通路と対向することになる。従って、この状態においても、第二軸を回転させて押圧部で被押圧部を押圧すれば、弁体の非貫通部分が一方の流通路の内部側の開口端周りに配設されたシート部材に密接し、該一方の流通路のみが遮断され、連通穴を介して所定の流通路と他方の流通路とを連通させることができる。すなわち、当該ボールバルブを三方弁とすることができる。
【００２６】
そして、本発明のボールバルブは、第一及び第二軸の何れもが軸線方向に進退する構成でないため、第一及び第二軸が流体を流通させる弁体の連通穴内に出退することがなく、上述の如く常時何れか二つの流通路が連通する三方弁としても、連通穴内での流体の流通が阻害されることがなく、三方弁本来の機能を十分に発揮することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明に係るボールバルブは、弁体が流通路を遮断するためのシート部材に対して非接触又は略非接触で回転するようにして、シート部材の摩耗を抑えた上で、全体をコンパクト化することができ、しかも、流通路の開閉や流通路の切り換えを容易且つ迅速に行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の第一実施形態に係るボールバルブについて、添付図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
本実施形態に係るボールバルブは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す如く、二本の配管（図示しない）を接続可能に構成され、該二本の配管間での流体の流通と遮断とを切り換える二方弁である。なお、図１（ａ）は、二本の配管（後述する流通路Ａ，Ｂ）を連通させた状態の縦断面図であり、図１（ｂ）は、二本の配管（後述する流通路Ａ，Ｂ）の間を遮断した状態の縦断面図である。
【００３０】
かかるボールバルブ１は、所定の回転軸線Ｌ周りで回転可能に構成されるとともに、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する仮想面上を通って貫通した連通穴２０の設けられた弁体２と、該弁体２が内装され、弁体２の連通穴２０を介して互いに連通するように二つの流通路Ａ，Ｂが形成されるとともに、一方の流通路Ａの内部側の開口端周りに環状のシート部材３０が配設されたハウジング３と、前記回転軸線Ｌ上を通るようにハウジング３に挿通され、弁体２に対して回転軸線Ｌ周りでの回転力を伝達可能に接続された第一軸４と、該第一軸４とは反対側からハウジング３に挿通され、前記第一軸４と同心で又は平行な軸線周りで回転可能に構成された第二軸５とを備えている。
【００３１】
本実施形態に係る弁体２は、一般的なボールバルブと同様、略球状に形成され、前記連通穴２０が該弁体２の略中心を通る真っ直ぐな穴に形成されている。そして、該弁体２は、非貫通部分がシート部材３０と対向した状態で該シート部材３０側に傾動可能に第一軸４に接続されている。
【００３２】
具体的には、弁体２には、第一軸４の一端部（後述する伝達部４０）を挿入するための軸挿入部２１が設けられている。該軸挿入部２１は、弁体２の回転軸線Ｌを介在させるように間隔を有し、弁体２の上部から上方に向けて突出した一対の突片部２２，２２と、弁体２の回転軸線Ｌを介在させるように間隔を有して両端部が一対の突片部２２，２２に接続された二本のピン体２３，２３とを備えている。前記一対の突片部２２，２２は、略板状に形成されており、弁体２に形成された連通穴２０の穴心と直交方向に延びるように設けられている。そして、二本のピン体２３，２３は、軸線が弁体２の連通穴２０の穴心と平行又は略平行になるように配設されている。すなわち、二本のピン体２３，２３は、弁体２の回転軸線Ｌと略直交方向に延びるように配置されている。
【００３３】
上記構成の軸挿入部２１は、二本のピン体２３，２３間に第一軸４の伝達部４０が挿入され、第一軸４（伝達部４０）とピン体２３，２３との接触で、第一軸４を回転させた際の回転軸線Ｌ周りの回転力を伝達して弁体２を回転させるようになっている。また、本実施形態に係る軸挿入部２１は、連通穴２０の穴心と平行をなす二本のピン体２３，２３で第一軸４の回転力を受けるように構成されているので、弁体２の非貫通部分が、開口端周りにシート部材３０の配設された一方の流通路Ａと対向した状態で、一方のピン体２３を支点にして弁体２が傾動できるようにもなっている。
【００３４】
また、本実施形態に係る弁体２は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す如く、軸挿入部２１とは反対側（下部）に、第二軸５の一端部に径方向外方に突設された後述する押圧部（第一押圧部）５０に押圧される被押圧部２４が設けられている。該被押圧部２４は、弁体２の非貫通部分がシート部材３０と対向した状態で、該シート部材３０に向けて第一押圧部５０の押圧力が作用するように設けられている。すなわち、第二軸５の第一押圧部５０が径方向外方に突設されているため、被押圧部２４は、第二軸５を回転させたときに、第一押圧部５０が当接乃至押圧し、その押圧力が弁体２を傾動させる方向に作用するように形成されている。
【００３５】
本実施形態に係るボールバルブ１は、弁体２の下部に第二軸５の一端部（押圧部５０を含む部分）が挿入される非貫通状態にある凹部２５が形成されており、該凹部２５の内周（開口形状）を所定の形状とすることで、該凹部２５の内周面の一部が被押圧部２４とされている。具体的には、弁体２の凹部２５は、連通穴２０の穴心と略同方向に延びる被押圧部２４を備えた内周面によって画定されており、弁体２の非貫通部分と一方の流通路Ａとが対向した状態（連通穴２０の穴心と流通路Ａの中心線とが直交した状態）で、被押圧部２４（内面）が弁体２の変位（傾動）が許容される方向と直交した方向になり、押圧部５０の押圧力が弁体２を変位させる方向に作用するようになっている。
【００３６】
本実施形態においては、押圧部５０による押圧で弁体２をシート部材３０側に変位させた状態（弁体２がシート部材３０に密接した状態）から弁体２を反対側に強制的に変位させる（弁体２をシート部材３０から離間させる）ために、弁体２の凹部２５を画定する内周面は、前記被押圧部（以下、第一被押圧部という）２４と略平行をなして対向する平面からなる別の被押圧部（以下、第二被押圧部という）２６をも備えている。
【００３７】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に戻り、前記ハウジング３は、内部に弁体２が内装される弁体収容空間３１が形成されており、前記二つの流通路Ａ，Ｂ（穴）が弁体収容空間３１を挟んで互いに対向するように形成されている。すなわち、上述の如く、弁体２の連通穴２０が真っ直ぐな穴で構成されるため、該連通穴２０の両端開口と各流通路Ａ，Ｂの内部側の開口とが対向できるように、二つの流通路Ａ，Ｂが同心で形成されている。
【００３８】
本実施形態に係るハウジング３は、フレーム本体３２と、該フレーム本体３２に取り付けられるサブフレーム３３とで構成されており、フレーム本体３２にサブフレーム３３と取り付けた状態で内部に弁体収容空間３１が形成されるようになっている。
【００３９】
具体的に説明すると、前記フレーム本体３２は、弁体２を内装する弁体収容空間３１の一部を画定する本体部３２０と、第一軸４を挿通するための第一軸挿通部３２１と、第二軸５を挿通するための第二軸挿通部３２２と、他方の流通路Ｂを画定した筒状の配管接続部３２３とで構成されている。
【００４０】
前記本体部３２０は、内部に弁体２を非接触で収容できる空間が略半球状に形成されている。すなわち、本体部３２０は、一側面に弁体２を挿入し且つサブフレーム３３を取り付けるための開口（以下、嵌入口３２４という）を形成するように、臼状の凹部が形成されている。嵌入口３２４は、弁体収容空間３１（凹部）の略中心を通って弁体２の回転軸線Ｌと直交する中心線を中心にして略円形状に形成され、嵌入口３２４の開口端縁部には、環状のガスケットＧ１を嵌め込むための段差（採番しない）が形成さている。
【００４１】
第一軸挿通部３２１は、本体部３２０に連設されており、弁体２の回転軸線Ｌと略同心をなして貫通した第一軸用挿通穴３２５が設けられている。すなわち、第一軸挿通部３２１には、本体部３２０の嵌入口３２４の中心線と直交するように、内外（本体部３２０の凹部（弁体収容空間３１）と外部）を連通させる第一軸用挿通穴３２５が穿設されている。
【００４２】
第一軸用挿通穴３２５は、外側が大径の穴に設定されるとともに弁体収容空間３１側が小径の穴に設定された段付き穴で構成されており、大径の穴には、挿通した第一軸４とのシール性を担保するための環状（筒状）のガスケットＧ２が略同心で内嵌めされている。
【００４３】
本実施形態に係る第一軸挿通部３２１のガスケットＧ２は、第一軸用挿通穴３２５に内嵌めされ、且つ第一軸４が挿通された状態で、第一軸４の軸線方向に押圧されることで第一軸４の外周面と第一軸用挿通穴３２５の内周面とに密接し、第一軸４の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態に係るボールバルブ１は、ガスケットＧ２を押圧するためのガスケット押圧部材６を備えている。かかるガスケット押圧部材６は、第一軸４が挿通されるとともに、第一軸用挿通穴３２５の大径の穴に挿入可能な筒状のガスケット押圧部６０と、該ガスケット押圧部６０の一端部から外方に延出した鍔部６１とを備えており、鍔部６１に挿通したボルト（採番しない）を本体部３２０にねじ込むことによって、ガスケット押圧部６０がガスケットＧ２を押圧できるようになっている。
【００４４】
なお、本実施形態において、上記構成のガスケット押圧部材６を採用しているため、第一軸挿通部３２１には、第一軸用挿通穴３２５にガスケット押圧部６０が挿入されたガスケット押圧部材６の鍔部６１と対向するフランジ部３２６が設けられており、鍔部６１に挿通したボルトを該フランジ部３２６に設けられたねじ穴（図示しない）に螺合させ、ガスケット押圧部材６を本体部３２０に固定できるようになっている。
【００４５】
第二軸挿通部３２２は、本体部３２０に連設されており、該本体部３２０を挟んで第一軸挿通部３２１の反対側に設けられている。そして、該第二軸挿通部３２２には、弁体２の回転軸線Ｌと略同心をなして貫通した第二軸用挿通穴３２７が設けられている。すなわち、第二軸挿通部３２２には、本体部３２０の嵌入口３２４の中心線と直交するように、内外（本体部３２０の凹部（弁体収容空間３１）と外部）を連通させる第二軸用挿通穴３２７が第一軸用挿通穴３２５と略対向するように穿設されている。
【００４６】
第二軸用挿通穴３２７は、外側が大径の穴に設定されるとともに弁体収容空間３１側が小径の穴に設定された段付き穴で構成されており、大径の穴には、挿通した第二軸５とのシール性を担保するための環状（筒状）のガスケットＧ３が略同心で内嵌めされている。
【００４７】
本実施形態に係る第二軸挿通部３２２のガスケットＧ３は、第二軸用挿通穴３２７に内嵌めされ、且つ第二軸５が挿通された状態で、第二軸５の軸線方向に押圧されることで第二軸５の外周面と第二軸用挿通穴３２７の内周面とに密接し、第二軸５の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態に係るボールバルブ１は、第一軸挿通部３２１と同様に、ガスケットＧ３を押圧するためのガスケット押圧部材７を第二軸挿通部３２２にも備えている。
【００４８】
かかるガスケット押圧部材７は、第二軸５が挿通されるとともに、第二軸用挿通穴３２７の大径の穴に挿入可能な筒状のガスケット押圧部７０と、該ガスケット押圧部７０の一端部から外方に延出した鍔部７１とを備えており、鍔部７１に挿通したボルト（図示しない）を本体部３２０にねじ込むことによって、ガスケット押圧部６０がガスケットＧを押圧できるようになっている。
【００４９】
なお、本実施形態において、第一軸挿通部３２１と同様のガスケット押圧部材７を採用しているため、第二軸挿通部３２２には、第二軸用挿通穴３２７にガスケット押圧部７０が挿入されたガスケット押圧部材７の鍔部７１と対向する環状（ドーナツ状）の平面部が形成されており、鍔部７１に挿通したボルトを平面部に設けられたねじ穴（図示しない）に螺合させ、ガスケット押圧部材７を本体部３２０に固定できるようになっている。
【００５０】
フレーム本体３２の配管接続部３２３は、内部の流通路Ｂが該本体部３２０の凹部内と連通し、該他方の流通路Ｂの中心線が弁体２の回転軸線Ｌと直交するように、一端側が本体部３２０に接続されている。すなわち、該配管接続部３２３は、流通路Ｂが第一軸４の軸線と略直交し、且つ本体部３２０の凹部（嵌入口３２４）の中心と略同心になるように、本体部３２０に連設されている。そして、該配管接続部３２３は、他端側に配管を接続するためのフランジ３２８が設けられている。
【００５１】
前記サブフレーム３３は、フレーム本体３２に取り付けられ、本体部３２０の嵌入口３２４を塞ぐ閉塞部３３０と、一方の流通路Ａを画定した筒状の配管接続部３３１とを備えている。
【００５２】
前記閉塞部３３０は、本体部３２０の嵌入口３２４の外側の開口周縁部と対向し、ガスケットＧ１に当接する環状部３３２と、該環状部３３２の一方の面から突出し、嵌入口３２４に内嵌めされる環状突部３３３とを備えている。前記環状部３３２は、配管接続部３３１が画定する流通路Ａを延長する開口を画定し、本体部３２０の前記開口縁部と対向する領域にボルトを挿通する穴（図示しない）が穿設されている。これにより、該環状部３３２は、挿通したネジを嵌入口３２４の外周に設けられたネジ穴（図示しない）にねじ込むことで、本体部３２０（嵌入口３２４の開口縁部）のガスケットＧ１に密接し、サブフレーム３３とフレーム本体３２（本体部３２０）との間のシール性を担保できるようになっている。
【００５３】
前記環状突部３３３は、本体部３２０の嵌入口３２４に嵌入した状態で内周面に案内されるようになっており、該サブフレーム３３（実質的は、シート部材３０及び一方の流通路Ａ）をフレーム本体３２に対して位置決めできるようになっている。
【００５４】
そして、前記環状部３３２の本体部３２０の凹部（嵌入口３２４）側に位置する一方の面の開口縁部には環状の段差３３４が形成されており、該段差３３４には環状の前記シート部材３０が嵌め込まれている。これにより、サブフレーム３３をフレーム本体３２に取り付けた状態で、ハウジング３の内部側に位置する流通路Ａの開口端周りにシート部材３０が配設された状態になるようになっている。そして、該サブフレーム３３の配管接続部３３１は、環状部３３２の他方の面側の開口縁部に一端側が接続されており、閉塞部３３０を本体部３２０に取り付けた状態で、内部の流通路Ａが他方の流通路Ｂと対向し、該流通路Ａ，Ｂの中心線が内装した弁体２の回転軸線Ｌと直交するように設けられている。なお、該配管接続部３３１の他端部にも、配管を接続するためのフランジ３３５が設けられている。
【００５５】
これにより、該ハウジング３は、フレーム本体３２にサブフレーム３３を取り付けることで、内部に弁体２を内装するための弁体収容空間３１を画定するようになっている。
【００５６】
前記第一軸４は、上述の如く、ハウジング３（第一軸挿通部３２１）に挿通され、該ハウジング３内に位置する一端部には、弁体２のピン体２３，２３間に挿入され、該ピン体２３，２３を介して弁体２に回転軸線Ｌ周りの回転力を伝達する伝達部４０が形成されている。
【００５７】
具体的に説明すると、伝達部４０は、外面に略平行をなす二つの平面が軸線を挟んで両側に形成されている。該二つの平面は、弁体２の二つのピン体２３，２３の間隔と略同等の間隔或いはやや狭い間隔で形成されている。該伝達部４０は、二つの平面のそれぞれがピン体２３，２３と対向するように、二つのピン体２３，２３間に挿入されることで、回転軸線Ｌ周りの回転力を伝達し、弁体２の非貫通部分がシート部材３０（一方の流通路Ａ）と対向した状態で、一方のピン体２３と平面との接触部分が支点になって弁体２が傾動してシート部材３０に対して接離できるようになっている。
【００５８】
そして、該第一軸４は、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第一軸４の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）が他端側に接続され、該駆動モータによる駆動で軸線周り（弁体２の回転軸線Ｌ周り）に回転するようになっている。
【００５９】
前記第二軸５は、ハウジング３（第二軸挿通部３２２）に挿通され、該ハウジング３内に位置する一端部には、外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部５０が設けられている。なお、該第二軸５も第一軸４と同様に、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第二軸５の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）が他端側に接続される。
【００６０】
該第二軸５について具体的に説明すると、該第二軸５は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す如く、ハウジング３に挿通される軸本体５１と、該軸本体５１の外周に対して部分的に突設された押圧部５０とで構成されている。該押圧部５０は、軸本体５１の外周に対して突設しているため、軸本体５１と回転半径が相違することから、第二軸５を回転軸線Ｌ周りで回転させると、弁体２の被押圧部２４に接触乃至押圧するようになっている。
【００６１】
本実施形態に係る第二軸５は、上記押圧部（以下、第一押圧部という）５０とは別に、軸本体５１の外周の一部に径方向外方に突出した別の押圧部（以下、第二押圧部という）５２が設けられている。すなわち、第二軸５は、弁体２の被押圧部２４を押圧して該弁体２をシート部材３０側に押圧し、弁体２をシート部材３０に強制的に押しつける第一押圧部５０と、該第一押圧部５０の押圧でシート部材３０側に変位した弁体２を、該シート部材３０から離間させる方向に押圧し、弁体２をシート部材３０から強制的に離間させる第二押圧部５２とが設けられている。
【００６２】
本実施形態に係る第一押圧部５０及び第二押圧部５２は、何れも軸本体５１に対して軸線を略平行にして接合された棒材で構成されている。そして、第一押圧部５０及び第二押圧部５２は、軸本体５１周りで１８０°よりも小さい角度間隔（図においては略９０°の角度間隔）で配置されており、何れか一方のみが平行に形成された第一被押圧部２４又は第二被押圧部２６の一方に接触又は押圧した状態になるようになっている。すなわち、弁体２の連通穴２０が二つの流通路Ａ，Ｂを連通させている状態において、第一押圧部５０は第一被押圧部２４を押圧することなく、第二被押圧部２６に略接触した状態となり（図３（ｂ）参照）、この状態から第一軸４を介して弁体２のみを９０°回転させると、第二押圧部５２が第二被押圧部２６に当接し、弁体２のシート部材３０側への傾動を規制した状態になるようになっている（図３（ｄ）参照）。
【００６３】
このように第一押圧部５０が第一押圧部５０を押圧していない状態で、同心をなす二つの流通路Ａ，Ｂの中心線と弁体２の回転軸線Ｌとの交点上に、弁体２の連通穴２０の中心線が通り、弁体２がシート部材３０に対して非接触又は略非接触となる一方で、第一押圧部５０が第一被押圧部２４を押圧した状態で、弁体２が傾動して前記交点から連通穴２０の中心線がずれた状態になるようになっている。なお、「シート部材３０に対して非接触」とは、弁体２がシート部材３０から完全に離間していることを意味し、「シート部材３０に対して略非接触」とは、弁体２がシート部材３０に対して若干接触、すなわち、シート部材３０を摩耗させるような（流通路Ａ，Ｂを遮断するときのような）面圧を作用させずに弁体２がシート部材３０の少なくとも一部に接触していることを意味する。
【００６４】
本実施形態に係るボールバルブ１は、以上の構成からなり、次に、本実施形態に係るボールバルブ１の作動について説明する。
【００６５】
まず、図３（ａ）に示す如く、二つの流通路Ａ，Ｂが弁体２の連通穴２０を介して連通すると流体の流通が許容される。この状態において、二つの流通路Ａ，Ｂと弁体２の連通穴２０とが同心又は略同心をなし、弁体２がシート部材３０に対して非接触又は略非接触の状態になっており、図３（ｂ）に示す如く、第一押圧部５０及び第二押圧部５２の何れもが、弁体２の第一被押圧部２４及び第二被押圧部２６を押圧していない状態となっている。
【００６６】
そして、このように流体の流通を許容した状態から、流通路Ａ，Ｂを遮断するには、図３（ｃ）に示す如く、第二軸５をそのままの状態で維持させつつ第一軸４のみを９０°回転させる。そうすると、伝達部４０及び軸挿入部２１を介して第一軸４の回転力が弁体２に伝達され、弁体２も９０°回転することになる。このように第二軸５を回転させることなく弁体２を回転させると、図３（ｄ）に示す如く、弁体２の回転に伴って第一被押圧部２４及び第二被押圧部２６も回転し、第二押圧部５２が第二被押圧部２６に当接し、第一被押圧部２４が第二軸５の軸本体５１に接近した状態になる。
【００６７】
このように、弁体２が回転しても第一被押圧部２４が第一押圧部５０に押圧されることがないため、弁体２は、シート部材３０に対して非接触又は略非接触のままで維持することになり、その結果、弁体２の非貫通部分が一方の流通路Ａ（シート部材３０）に対して隙間をあけた状態又は若干接触した状態で対向することになる。
【００６８】
そして、図３（ｅ）及び図３（ｆ）に示す如く、第二軸５を回転（本実施形態においては、９０°回転）させると、第二被押圧部２６に対する第二押圧部５２の当接が解除される一方、第一押圧部５０が第一被押圧部２４を押圧することになる。そして、第一被押圧部２４に対する第一押圧部５０の押圧作用で、弁体２がシート部材３０側に傾動する結果、該弁体２の非貫通部分がシート部材３０に面圧を作用させつつ密接（圧接）し、一方の流通路Ａ（二つの流通路Ａ，Ｂ間）が遮断され、流体の流通が停止することになる。
【００６９】
そして、この状態から流体を流通させる状態に切り換えるには、第二軸５を逆回転（弁体２をシート部材３０側に変位させる場合とは反対側に（−９０°）回転）させると、図３（ｄ）に示す如く、第一被押圧部２４に対する第一押圧部５０の当接が解除される一方、第二押圧部５２が第二被押圧部２６を押圧することになる。そして、第二被押圧部２６に対する第二押圧部５２の押圧作用で、弁体２がシート部材３０から離間する方向に傾動する結果、図３（ｃ）に示すように弁体２がシート部材３０に対して非接触状態又は略非接触状態に戻ることになる。そして、第二軸５を回転させることなく第一軸４を逆回転（弁体２の非貫通部分をシート部材３０と対向させる場合とは反対側に（−９０°）回転）させると、図３（ａ）に示す如く、二つの流通路Ａ，Ｂが弁体２の連通穴２０を介して連通して流体の流通を許容した状態に戻ることになる。
【００７０】
以上のように、本実施形態に係るボールバルブ１は、第一軸４及び第二軸５が軸線方向に進退することなく、第一軸４及び第二軸５を回転させるだけの構成であるので、全体をコンパクト化することができ、また、動作領域を含む設置状態での占有領域も小さくすることができる。また、第一軸４及び第二軸５の回転のみで弁体２を回転させるとともに、弁体２をシート部材３０に接離させることができるので、流通路Ａ，Ｂの開閉や流量調整等を容易に且つ迅速に行うことができる。
【００７１】
また、前記弁体２は、非貫通部分がシート部材３０と対向した状態で該シート部材３０側に傾動可能に第一軸４に接続されているので、第二軸５の第一押圧部５０が弁体２の第一被押圧部２４を押圧したときに、弁体２が第一軸４に対して傾動してシート部材３０に密接するとともに、その密接に伴う反力（第一押圧部５０の押圧による押圧力の反力）を第一軸４が受けることになる。これにより、第一軸４側と第二軸５側とに力を作用させる結果、弁体２のシート部材３０に対する密接がより確実なものとなり、高性能なシールを達成することができる。
【００７２】
そして、本実施形態に係るボールバルブ１は、弁体２がシート部材３０に密接した状態から離間した状態に切り換えるための第二押圧部５２及び第二被押圧部２６を設けるようにしたので、弁体２０をシート部材３０に対して非接触状態又は略非接触状態にした上で回転させることができ、シート部材３０の摩耗を確実に抑えることができる。
【００７３】
次に、本発明の第二実施形態に係るボールバルブについて説明する。なお、以下の説明において、第一実施形態の構成と同様の構成又は対応する構成については、第一実施形態と同一名称を付するとともに、第一実施形態の符号に’（ダッシュ）を付すこととする。
【００７４】
本実施形態に係るボールバルブは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す如く、三本の配管（図示しない）が接続され、この三本の配管のうち何れか二本の配管を連通させるように流体の流通経路を切り換える三方弁である。なお、図４（ａ）は、二本の配管（後述する流通路Ａ’，Ｃ’）を連通させた状態の縦断面図を示し、図４（ｂ）は、二本の配管（後述する流通路Ａ’，Ｃ’）を連通させた状態の平面断面図を示している。
【００７５】
該ボールバルブ１’は、所定の回転軸線Ｌ’周りで回転可能に構成されるとともに、前記回転軸線Ｌ’と直交又は略直交する仮想面上を通って貫通した連通穴２０’の設けられた弁体２’と、該弁体２’が内装され、弁体２’の回転軸線Ｌ’周りで間隔をおいて三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’が形成されるとともに、弁体２’の回転軸線Ｌ’周りで何れか一つ（所定）の流通路Ｃ’に対して両側で隣り合う各流通路Ａ’，Ｂ’の内部側の開口端周りに環状のシート部材３０’，３０’が配設されたハウジング３’と、前記回転軸線Ｌ’上を通るようにハウジング３’に挿通され、弁体２’に対して回転軸線Ｌ’周りでの回転力を伝達可能に接続された第一軸４’と、該第一軸４’とは反対側からハウジング３’に挿通され、前記第一軸４’と同心で又は平行な回転軸線Ｌ’周りで回転可能に構成された第二軸５’とを備えている。
【００７６】
本実施形態に係る弁体２’は、略球状に形成され、弁体２’を回転軸線Ｌ’周りで回転させることで、所定の流通路Ｃ’と該流通路Ｃ’に回転軸線Ｌ’周りで隣り合う一方の流通路Ａ’とを連通させた状態と、所定の流通路Ｃ’と該流通路に回転軸線Ｌ’周りで隣り合う他方の流通路Ｂ’とを連通させた状態とに切り換えできるように、連通穴２０’が平面視で屈曲又は湾曲（図においては屈曲）した態様で形成されている。本実施形態において、前記連通穴２０’は、前記仮想面上で平面視Ｌ字状に（略直角に屈曲するように）形成されている。そして、該弁体２’についても、第一実施形態と同様に、非貫通部分がシート部材３０’，３０’と対向した状態で該シート部材３０’，３０’側に傾動可能に第一軸４’に接続されている。
【００７７】
具体的に説明すると、弁体２’には、第一軸４’の一端部（後述する伝達部４０’）を挿入するための軸挿入部２１’が設けられている。本実施形態にかかる軸挿入部２１’は、マトリックス状に配置され、弁体２’の上部から上方に向けて突接された四つの支持突部２２０…と、該四つの支持突部２２０…に対して端部が接続され、平面視枠状に配設された四本のピン体２３’…とを備えている。該四本のピン体２３’…のうち、対向する一対のピン体２３’、２３’がＬ字状をなす連通穴２０’の一方の真っ直ぐな部分（穴）２０ａ’の穴心と平行又は略平行になるように配設され、残りの一対のピン体２３’、２３’は、連通穴２０’の他方の真っ直ぐな部分（穴）２０ｂ’の穴心と平行又は略平行になるように配設されている。
【００７８】
上記構成の軸挿入部２１’は、四本のピン体２３’…に包囲された領域に第一軸４’の伝達部４０’が挿入され、第一軸４’（伝達部４０’）とピン体２３’，２３’との接触で、第一軸４’を回転させた際の回転軸線Ｌ’周りの回転力を伝達して弁体２’を回転させるようになっている。また、本実施形態に係る軸挿入部２１’は、連通穴２０’の穴心に平行をなす四本のピン体２３’…で第一軸４’の回転力を受けるように構成されているので、所定の流通路Ｃ’とこれと隣り合う一方の流通路Ａ’とが連通穴２０’を介して連通するとともに、弁体２’の非貫通部分が、開口端周りにシート部材３０’，３０’の配設された他方の流通路Ｂ’と対向した状態で、所定の流通路Ｃ’と繋がる弁体２’の連通穴２０’の真っ直ぐな部分２０ｂ’の穴心と略平行なピン体２３’を支点にして弁体２’が傾動できるようにもなっている。
【００７９】
また、本実施形態に係る弁体２’は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す如く、軸挿入部２１’とは反対側に、第二軸５’の一端部に径方向外方に突設された後述する押圧部５０’に押圧される被押圧部２４ａ’２４ｂ’が設けられている。該被押圧部２４ａ’２４ｂ’は、弁体２’の非貫通部分がシート部材３０’，３０’と対向した状態で、該シート部材３０’，３０’に向けて押圧部５０’の押圧力が作用するように設けられている。すなわち、第二軸５’の押圧部５０’が径方向外方に突設されているため、被押圧部２４ａ’２４ｂ’は、第二軸５’を回転させたときに押圧部５０’が当接乃至押圧し、その押圧力が弁体２’を傾動させる方向に作用するように形成されている。
【００８０】
本実施形態に係るボールバルブ１’は、弁体２’の下部に第二軸５’の一端部（押圧部５０’を含む部分）が挿入される非貫通状態にある凹部２５’が形成されており、該凹部２５の内周（開口形状）を所定の形状とすることで、該凹部２５’の内周面の一部が被押圧部２４ａ’２４ｂ’とされている。具体的には、弁体２’の凹部２５’は、該弁体２’の連通穴２０’の形態（ハウジング３’の流通路の配置）に対応するように、連通穴２０’の屈曲部分を境にした真っ直ぐな部分２０ａ’，２０ｂ’のそれぞれの穴心と略同方向に延びる二つの被押圧部２４ａ’２４ｂ’を備えた内周面によって画定されている。
【００８１】
本実施形態においては、連通穴２０’が略９０°に屈曲した態様であるため、この二つの被押圧部２４ａ’２４ｂ’は、平面視において連通穴２０’と同様の態様となるように互いに直角をなし、弁体２’の非貫通部分と所定の流通路Ｃ’と隣り合う一方の流通路Ａ’とが対向した状態（連通穴２０’（一方の真っ直ぐな部分２０ａ’）の穴心と流通路Ａ’の中心線とが直交した状態）で、一方の被押圧部２４ａ’（内面）が弁体２’の変位（傾動）を許容する方向と直交した方向になり、押圧部５０’の押圧力が非貫通部分と対向するシート部材３０’側に弁体２’を変位させる方向に作用するようになっている（図７参照）。その一方で、弁体２’の非貫通部分と所定の流通路Ｃ’と隣り合う他方の流通路Ｂ’とが対向した状態（連通穴２０’（他方の真っ直ぐな部分２０ｂ’）の穴心と流通路Ａ’Ｂ’の中心線とが直交した状態）で、他方の被押圧部２４ｂ’（内面）が弁体２’の変位（傾動）を許容する方向と直交した方向になり、押圧部５０’の押圧力が非貫通部分と対向するシート部材３０’側に弁体２’を変位させる方向に作用するようになっている（図６参照）。
【００８２】
本実施形態においては、押圧部５０’による押圧で弁体２’をシート部材３０’，３０’側に変位させた状態（弁体２’がシート部材３０’，３０’に密接した状態）から弁体２’を反対側に強制的に変位させる（弁体２’をシート部材３０’，３０’から離間させる）ために、弁体２’の凹部２５’を画定する内周面は、上述した二つの被押圧部（以下、第一被押圧部という）２４ａ’２４ｂ’に加え、該二つの第一被押圧部２４ａ’，２４ｂ’を接続した円弧面からなる別の被押圧部（以下、第二被押圧部という）２６’を備えており、全体的に扇状を呈している。該第二被押圧部２６’は、押圧部５０’の回転半径に対応した曲率半径に設定されており、平面状をなす第一被押圧部２４ａ’２４ｂ’の何れかの一方を押圧した状態から、押圧部５０’（第二軸５’）を１８０°回転させることで、該押圧部５０’が第二被押圧部２６’を押圧し、弁体２’を反対側に変位させるようになっている。なお、押圧部５０’が第二被押圧部２６’に当接した状態において、弁体２’はシート部材３０’，３０’から離間しており、弁体２’の連通穴２０’の穴心が弁体２’の回転軸線Ｌ’と各流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’の穴中心との交点上を通った状態になるように設定されている。
【００８３】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に戻り、前記ハウジング３’は、内部に弁体２’が内装される弁体収容空間３１’が形成されており、本実施形態においては、三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’（穴）が弁体収容空間３１を介して合流してＴ字状になるように形成されている。すなわち、三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’のうち、二つの流通路Ａ’，Ｂ’が弁体収容空間３１’を挟んで互いに対向し、該二つの流通路Ａ’，Ｂ’に対して略直角をなすように、所定の流通路としての残りの流通路Ｃ’が弁体収容空間３１’に繋がるように形成されている。
【００８４】
本実施形態に係るハウジング３’は、フレーム本体３２’と、該フレーム本体３２’に取り付けられる一対のサブフレーム３３’，３３’とで構成されており、フレーム本体３２’にサブフレーム３３’と取り付けた状態で内部に弁体収容空間３１’が形成されるようになっている。
【００８５】
具体的に説明すると、前記フレーム本体３２’は、弁体２’を内装する弁体収容空間３１’の一部を画定する本体部３２０’と、第一軸４’を挿通するための第一軸挿通部３２１’と、第二軸５’を挿通するための第二軸挿通部３２２’と、所定の流通路Ｃ’を画定した筒状の配管接続部３２３’とで構成されている。
【００８６】
前記本体部３２０’は、内部に弁体２’を非接触で収容できる空間が形成されており、該空間内に弁体２’を挿入するための略円形の開口からなる挿入口３２８’が形成されている、該挿入口３２８’は、本体部３２０’とは別体で構成された蓋体３２９’で閉塞されるようになっている。具体的には、そして、挿入口３２８’の内周縁部には環状のガスケットＧ４’を嵌めるための段差３４０’が形成され、ボルト（採番しない）を介して蓋体３２９’を本体部３２０’に取り付けることで、ガスケットＧ４’によって本体部３２０’と蓋体３２９’との間のシールが担保され、本体部３２０’内の空間を閉塞して弁体収容空間３１’を画定するようになっている。
【００８７】
また、本実施形態に係る本体部３２０’には、サブフレーム３３’を取り付けるための開口（以下、嵌入口という）３２４ａ’，３２４ｂ’が、該嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の開口中心と前記挿入口３２８’の中心線とを直交させるようにして両側に形成されている。該二つの嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’は、互いに同心をなし、それぞれ弁体収容空間３１’内の弁体２’の回転軸線Ｌ’と直交する中心線を中心にして略円形状に形成されている。そして、嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の外側の開口端縁部には、環状のガスケットＧ１’を嵌め込むための段差（採番しない）が形成さている。
【００８８】
第一軸挿通部３２１’は、本体部３２０’に連設されており、弁体２’の回転軸線Ｌ’と略同心をなして貫通した第一軸用挿通穴３２５’が設けられている。すなわち、第一軸挿通部３２１’には、本体部３２０’の嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の中心線と直交するように、内外（本体部３２０’内の空間（弁体収容空間３１’）と外部）を連通させる第一軸用挿通穴３２５’が穿設されている。
【００８９】
第一軸用挿通穴３２５’は、第一実施形態と同様に、外側が大径の穴に設定されるとともに弁体収容空間３１’側が小径の穴に設定された段付き穴で構成されており、大径の穴には、挿通した第一軸４’とのシール性を担保するための環状（筒状）のガスケットＧ２’が略同心で内嵌めされている。そして、該ガスケットＧ２’は、第一実施形態と同様に、第一軸用挿通穴３２５’に内嵌めされ、且つ第一軸４’が挿通された状態で、第一軸４’の軸線方向に押圧されることで第一軸４’の外周面と第一軸用挿通穴３２５’の内周面とに密接し、第一軸４’の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態においても、第一実施形態と同様のガスケット押圧部材６’によって、ガスケットＧ２’を押圧してシール性を発揮させるようになっている。
【００９０】
第二軸挿通部３２２’は、本体部３２０’に連設されており、該本体部３２０’を挟んで第一軸挿通部３２１’の反対側に設けられている。そして、該第二軸挿通部３２２’には、弁体２’の回転軸線Ｌ’と略同心をなして貫通した第二軸用挿通穴３２７’が設けられている。そして、第一実施形態と同様に、該第二軸用挿通穴３２７’には、ガスケットＧ３’が内嵌めされ、第一実施形態と同様のガスケット押圧部材７’による押圧でガスケットＧ３’のシール性を担保するようにしている。なお、第一軸挿通部３２１’及び第二軸挿通部３２２’の本体部３２０’に対するガスケット押圧部材６’，７’の取り付けは第一実施形態と同様である。
【００９１】
フレーム本体３２’の配管接続部３２３’は、前記本体部３２０’に連設されており、内部の流通路Ｃ’が該本体部３２０’の内部空間と連通し、所定の流通路Ｃ’の中心が挿入口３２８’の開口中心と同心になるように、一端側が本体部３２０’に連設されている。すなわち、該配管接続部３２３’は、流通路Ｃ’が第一軸４’の軸線、及び、本体部３２０’の嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の穴中心と略直交するように、本体部３２０’に連設されている。そして、該配管接続部３２３’は、他端側に配管を接続するためのフランジ３２８’が設けられている。
【００９２】
各サブフレーム３３’，３３’は、同一の構成であり、フレーム本体３２’に取り付けられ、本体部３２０’の嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’を塞ぐ閉塞部３３０’と、流通路Ａ’，Ｂ’を画定した筒状の配管接続部３３１’とを備えている。
【００９３】
前記閉塞部３３０’は、本体部３２０’の嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の外側の開口周縁部と対向し、ガスケットＧ１’に当接する環状部３３２’と、該環状部３３２’の一方の面から突出し、嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’に内嵌めされる環状嵌入部３３３’（第一実施形態の環状突部３３３に相当する構成）とを備えている。前記環状部３３２’は、配管接続部３３１’が画定する流通路Ａ’，Ｂ’を延長する開口を画定し、本体部３２０’の前記開口周縁部と対向する領域にボルトを挿通する穴が穿設されている。これにより、該環状部３３２’は、該穴に挿通したネジを嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の外周に設けられたネジ穴（図示しない）にねじ込むことで、本体部３２０’（嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の開口周縁部）のガスケットＧ１’に密接し、本体部３２０’に対してシール性を担保できるようになっている。前記環状嵌入部３３３’は、本体部３２０’の嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’に嵌入した状態で内周面に案内されるようになっており、該サブフレーム３３’（実質的は、シート部材３０’及び一方の流通路Ａ’）をフレーム本体３２’に対して位置決めできるようになっている。
【００９４】
そして、前記環状嵌入部３３３’の開口周縁部には環状の段差３３４’が形成されており、該段差３３４’には環状のシート部材３０’が嵌め込まれている。これにより、サブフレーム３３’をフレーム本体３２’に取り付けた状態で、ハウジング３’の内部側に位置する流通路Ａの開口端周りにシート部材３０’が配設された状態になるようになっている。そして、該サブフレーム３３’の配管接続部３３１’は、環状部３３２’の他方の面側の開口周縁部に一端側が接続されており、閉塞部３３０’を本体部３２０’に取り付けた状態で、内部の流通路Ａ’，Ｂ’が他方の流通路Ａ’，Ｂ’と対向し、該流通路Ａ’，Ｂ’の中心線が内装した弁体２’の回転軸線Ｌ’と直交するように設けられている。なお、該配管接続部３３１’の他端部にも、配管を接続するためのフランジ３３５’が設けられている。
【００９５】
これにより、該ハウジング３’は、フレーム本体３２’にサブフレーム３３’を取り付けることで、内部に弁体２’を内装するための弁体収容空間３１’を画定するようになっている。
【００９６】
前記第一軸４’は、上述の如く、ハウジング３’（第一軸挿通部３２１’）に挿通され、該ハウジング３’内に位置する一端部には、弁体２’のピン体２３’、２３’間に挿入され、該ピン体２３’，２３’を介して弁体２’に回転軸線Ｌ’周りの回転力を伝達する伝達部４０’が形成されている。具体的に説明すると、伝達部４０’は、断面略矩形状に形成されており、外面に略平行をなす二対の平面が軸線を挟んで両側に形成されている。該二対の平面は、弁体２’の二つのピン体２３’，２３’の間隔と略同等の間隔或いはやや狭い間隔で形成されている。該伝達部４０’は、各平面がピン体２３’…と対向するように、枠状に配設された四つのピン体２３’…で包囲される領域に挿入されることで、回転軸線Ｌ’周りの回転力を伝達し、弁体２’の非貫通部分がシート部材３０’，３０’（所定の流通路Ｃ’以外の二つの流通路Ａ’，Ｂ’のうちの何れか一方）と対向した状態で、ピン体２３’と平面との接触部分が支点になって弁体２’が傾動してシート部材３０’に対して接離できるようになっている。
【００９７】
そして、該第一軸４’は、他端側がパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）等に接続可能に構成されており、該駆動モータによる駆動で回転軸線Ｌ’周り（弁体２’の回転軸線Ｌ’周り）に回転するようになっている。
【００９８】
前記第二軸５’は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す如く、ハウジング３’（第二軸挿通部３２２’）に挿通され、該ハウジング３’内に位置する一端部には、外周の少なくとも一部に径方向外方に突設された押圧部５０’が設けられている。具体的に説明すると、該第二軸５’は、ハウジング３’に挿通される軸本体５１’と、該軸本体５１’の外周に対して部分的に突設された押圧部５０’とで構成されている。該押圧部５０’は、第一実施形態と同様、軸本体５１’の外周に対して突設しているため、軸本体５１’との回転半径の相違により、第二軸５’を回転軸線Ｌ’周りで回転させることで、弁体２’の被押圧部２４ａ’２４ｂ’に接触乃至押圧するようになっている。
【００９９】
本実施形態において、弁体２’の被押圧部２４ａ’２４ｂ’が第一被押圧部２４ａ’２４ｂ’と第二被押圧部２６’とで構成され、該第二被押圧部２６’が円弧面状に形成されることで、押圧部５０’は、弁体２’をシート部材３０’，３０’から離間させるための押圧部（第一実施形態に係る第二押圧部５２に相当する構成）としても機能するようになっている。本実施形態に係る押圧部５０’は、第一実施形態と同様、軸本体５１’に対して軸線を略平行にして接合された棒材で構成されている。
【０１００】
本実施形態に係る第二軸５’は、押圧部５０’に加え、弁体２’をシート部材３０’，３０’から離間させた状態で位置決めする位置決部５３’をさらに備えている。
【０１０１】
前記位置決部５３’は、軸本体５１’の径方向両側に突設され、該軸本体５１’周りで前記押圧部５０’に対して９０°の間隔をおいて設けられている。一方の位置決部５３’は、押圧部５０’が第二被押圧部２６’に接している状態で、一方の第一被押圧部２４ａ’に当接し（図７（ｂ）参照）、押圧部５０’が一方の第一被押圧部２４ａ’を押圧している状態で、他方の第一被押圧部２４ｂ’に当接するように設けられている（図７（ｄ）参照）。そして、他方の位置決部５３’は、押圧部５０’が第二被押圧部２６’に接している状態で、他方の第一被押圧部２４ｂ’に当接し（図６（ｂ）参照）、押圧部５０’が他方の第一被押圧部２４ｂ’を押圧している状態で、一方の第一被押圧部２４ａ’に当接するように設けられている（図６（ｄ）参照）。
【０１０２】
そして、本実施形態に係るボールバルブ１’は、第一実施形態とは異なり、流体の流通経路を切り換える三方弁として構成されるため、押圧部５０’は、所定の流通路Ｃ’とこれと隣り合う一方の流通路Ａ’とが連通した状態で、他方の第一被押圧部２４ｂ’を他方の流通路Ｂ’側に押圧し、その流通路Ｂ’のシート部材３０’側に弁体２’を変位させる一方、所定の流通路Ｃ’とこれと隣り合う他方の流通路Ｂ’とが連通した状態で、一方の第一被押圧部２４ａ’を一方の流通路Ａ’側に押圧し、その流通路Ａ’のシート部材３０’側に弁体２’を変位させるようになっている。これにより、連通穴２０’（所定の流通路Ｃ’）と連通状態にない流通路Ａ’，Ｂ’の開口端周りに配設されたシート部材３０’と弁体２’とを密接させ、一つの流通路Ａ’，Ｂ’を遮断して一系統の流通経路を構築するようになっている。
【０１０３】
本実施形態に係るボールバルブ１’は、以上の構成からなり、次に、本実施形態に係るボールバルブ１’の作動について説明する。
【０１０４】
まず、図６（ａ）に示す如く、連通穴２０’の両端開口が、所定の流通路Ｃ’及び一方の流通路Ａ’の両方と対向するように弁体２’を回転軸線Ｌ’周りで回転させると、弁体２’の非貫通部分が、所定の流通路Ｃ’と隣り合う他方の流通路Ｂ’と対向した状態になる。この状態で、図６（ｂ）に示す如く、他方の第一被押圧部２４ｂ’が他方の流通路Ｂ’側に位置するとともに、弁体２’の回転軸線Ｌ’及び他方の流通路Ｂ’の穴心と直交する方向に延びた状態になり、他方の位置決部５３’が他方の第一被押圧部２４ｂ’に当接するとともに、押圧部５０’が第二被押圧部２６’に当接した状態になる。なお、この状態では、押圧部５０’及び位置決部５３’の何れもが、各被押圧部２４ａ’２４ｂ’，２６’を押圧しておらず、弁体２’とシート部材３０’，３０’との間には隙間が形成されている。
【０１０５】
そして、図６（ｃ）に示す如く、第二軸５’を回転させ、押圧部５０’を他方の第一被押圧部２４ｂ’側に移動させると、図６（ｄ）に示す如く、他方の位置決部５３’が一方の第一被押圧部２４ａ’に当接しつつ、押圧部５０’が他方の第一被押圧部２４ｂ’を押圧し、この押圧部５０’による第一被押圧部２４ｂ’の押圧作用で、弁体２’がシート部材３０’側に傾動する結果、該弁体２’の非貫通部分がシート部材３０’に面圧を作用させつつ密接（圧接）し、他方の流通路Ｂ’が遮断され、連通穴２０’を介して所定の流通路Ｃ’と一方の流通路Ａ’とが流通することになる。
【０１０６】
そして、流体の流通経路を切り換えるには、第二軸５’を１８０°回転させ、押圧部５０’で他方の第一被押圧部２４ｂ’と対向する第二被押圧部２６’を押圧し、弁体２’をシート部材３０’から離間させる。なお、押圧部５０’が第二被押圧部２６’（厳密には第一被押圧部２４ａ’２４ｂ’と対向した部位）を押圧して押し切った状態で、弁体２’とシート部材３０’，３０’との間には所定に隙間が形成された状態になる。そして、第二軸５’を逆転（−９０°）回転させ、図６（ｂ）に示す如く、弁体２’の回転に影響を与えない状態に戻しておく。
【０１０７】
そして、図７（ａ）に示す如く、連通穴２０’の両端開口が、所定の流通路Ｃ’及び他方の流通路Ｂ’の両方と対向するように弁体２’を回転軸線Ｌ’周りで回転させると、弁体２’の非貫通部分が、所定の流通路Ｃ’と隣り合う一方の流通路Ａ’と対向した状態になる。この状態で、図７（ｂ）に示す如く、一方の第一被押圧部２４ａ’２４ｂ’が一方の流通路Ａ’側に位置するとともに、弁体２’の回転軸線Ｌ’及び一方の流通路Ａ’の穴心と直交する方向に延びた状態になり、一方の位置決部５３’がその一方の第一被押圧部２４ａ’に当接するとともに、押圧部５０’が第二被押圧部２６’に当接した状態になる。なお、この状態では、押圧部５０’及び位置決部５３’の何れもが、各被押圧部２４ａ’２４ｂ’，２６’を押圧しておらず、弁体２’とシート部材３０’，３０’との間には隙間が形成されている。
【０１０８】
そして、図７（ｃ）に示す如く、第二軸５’を回転させ、押圧部５０’を一方の第一被押圧部２４ａ’側に移動させると、図７（ｄ）に示す如く、一方の位置決部５３’が他方の第一被押圧部２４ｂ’に当接しつつ、押圧部５０’が一方の第一被押圧部２４ａ’を押圧し、この押圧部５０’による第一被押圧部２４ａ’の押圧作用で、弁体２’がシート部材３０’側に傾動する結果、該弁体２’の非貫通部分がシート部材３０’に面圧を作用させつつ密接（圧接）し、一方の流通路Ａ’が遮断され、連通穴２０’を介して所定の流通路Ｃ’と他方の流通路Ｂ’とが流通することになる。
【０１０９】
そして、流体の流通経路を切り換えるには、第二軸５’を１８０°回転させ、押圧部５０’で他方の第一被押圧部２４ｂ’と対向する第二被押圧部２６’を押圧し、弁体２’をシート部材３０’，３０’から離間させる。なお、この場合も、押圧部５０’が第二被押圧部２６’（厳密には第一被押圧部２４ｂ’と対向した部位）を押圧して押し切った状態で、弁体２’とシート部材３０’，３０’との間には所定に隙間が形成された状態になる。そして、上述の場合と同様、第二軸５’を逆転（−９０°）回転させ、図７（ｂ）に示す如く、弁体２’の回転に影響を与えない状態に戻した後に、弁体２’を回転させればよい。
【０１１０】
以上のように、本実施形態にかかるボールバルブ１’は、第一実施形態と同様、第一軸４’及び第二軸５’が軸線方向に進退することなく、これらを回転させるだけの構成であるので、全体をコンパクト化することができ、また、動作領域を含む設置状態での占有領域も小さくすることができる。また、第一軸４’及び第二軸５’の回転のみで弁体２’を回転させるとともに、弁体２’をシート部材３０’，３０’に接離させることができるので、流通経路の開閉や切り換えも容易に且つ迅速に行うことができる。
【０１１１】
また、前記弁体２’は、非貫通部分がシート部材３０’，３０’と対向した状態で該シート部材３０’，３０’側に傾動可能に第一軸４’に接続されているので、第二軸５’の押圧部５０’が弁体２’の被押圧部２４ａ’２４ｂ’を押圧したときに、弁体２’が第一軸４’に対して傾動してシート部材３０’，３０’に密接し、そのシート部材３０’，３０’に対する弁体２’の密接で作用する反力を第一軸４’が受けることになる。これにより、第一軸４’側と第二軸５’側とに力を作用させる結果、弁体２’のシート部材３０’，３０’に対する密接がより確実なものとなり、高性能なシールを達成することができる。
【０１１２】
そして、本実施形態に係るボールバルブ１’は、第一軸４’及び第二軸５’の何れもが軸線方向に進退する構成でないため、第一及び第二軸５’が流体を流通させる弁体２’の連通穴２０’内で出退することがなく、上述の如く常時何れか二つの流通路Ａ’，Ｂ’が連通する三方弁としても、連通穴２０’内での流体の流通が阻害されることがなく、三方弁本来の機能を十分に発揮することができる。
【０１１３】
尚、本発明のボールバルブは、上記何れの実施形態にも限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０１１４】
上記第一及び第二実施形態において、弁体２，２’の上部に第一軸４，４’の伝達部４０，４０’を挿入する軸挿入部２１，２１’を設け、該軸挿入部２１，２１’に間隔をおいてピン体２３…，２３’…を配設することで、弁体２，２’に対して回転軸線Ｌ，Ｌ’周りでの回転力を伝達可能にしつつも、該弁体２，２’の非貫通部分がシート部材３０，３０’と対向した状態で弁体２，２’が傾動するようにしたが、例えば、ハウジング３，３’内に位置する第一軸４，４’の一端部と弁体２，２’とをピン結合し、回転軸線Ｌ，Ｌ’周りでの回転力を弁体２，２’に伝達可能にするとともに、該ピンを支点に弁体２，２’を傾動可能にしてもよい。
【０１１５】
但し、第二実施形態のように、ボールバルブ１’を三方弁とし、弁体２’を回転軸線Ｌ’周りで９０°回転させることで、流体の流通経路を切り換える場合には、弁体２’を直交二軸方向に傾動可能とする必要があるため、例えば、弁体２’と第一軸４’とをユニバーサルジョイントを介して接続したり、弁体２’と第一軸４’との間に接続部材を介設し、弁体２’と接続部材とを回転軸線Ｌ’と直交方向に延びるピン体でピン結合するとともに、接続部材と第一軸４’とを前記ピン体と直交方向に延びる別のピン体でピン結合したりするようにしてもよい。このようにすれば、弁体２’に対して回転軸線Ｌ’周りの回転力を伝達することができるとともに、弁体を直交する二軸を支点にして傾動可能にすることができ、上記第二実施形態と同様に作用を奏することができる。
【０１１６】
上記第一及び第二実施形態において、軸本体５１，５１’に棒材を接合することで、第二軸５，５’の外周の一部に径方向外方に突出した押圧部５０，５０’を形成するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、第二軸５，５’は、軸本体５１，５１’と押圧部５０、５０’とを一体的に形成したものであってもよい。すなわち、回転半径の異なる部位が部分的に形成されるように、第二軸５，５’の一端部を偏心カム状に形成し、回転半径が最大となる部位を押圧部５０，５０’とするようにしてもよい。また、第二軸５，５’の押圧部５０，５０’に押圧される被押圧部２４，２４ａ’，２４ｂ’は、弁体２，２’に形成した凹部２５，２５’の内周面の一部で構成したものに限定されるものではなく、例えば、弁体２，２’の下部に突出した部位を形成して被押圧部２４，２４ａ’，２４ｂ’としてもよい。但し、この場合においても、弁体２，２’の非貫通部分がシート部材３０，３０’と対向した状態で、押圧部５０，５０’による押圧がシート部材３０，３０’側に作用するように被押圧部２４，２４ａ’，２４ｂ’を形成することは言うまでもない。
【０１１７】
上記第一及び第二実施形態において、弁体２，２’を第一軸４，４’に対して傾動可能に接続するようにしたが、これに限定されるものではなく、第一軸４，４’と弁体２，２’との接続は、第一軸４，４’の回転力を弁体２，２’に伝達することができ、且つ弁体２，２’がシート部材３０，３０’に対して接離できれば種々変更可能であり、例えば、シート部材３０，３０’に対して弁体２，２’が接離可能とする方向に延びるように、二本のピン体２３…，２３’…を配設した軸挿入部２１，２１’を弁体２，２’に設け、該ピン体２３…，２３’…間に第一軸４，４’の伝達部４０，４０’を挿入するようにしてもよい。この場合、弁体２，２’がピン体２３…，２３’…の延びる方向、すなわち、シート部材３０，３０’に接離する方向への移動が規制されないため、押圧部５０，５０’による押圧で弁体２がピン体２３，２３の延びる方向に変位しシート部材３０に密接することができる。但し、このような構成にすると、第一及び第二実施形態のような押圧部５０，５０’による押圧力の反力が第一軸４，４’側に作用せずにシール性が若干悪くなるので、上記第一及び第二実施形態と同様に、押圧部５０，５０’の押圧力の反力が弁体２，２’を介して第一軸４，４’に作用する構成にすることが好ましい。
【０１１８】
上記第一実施形態において、ハウジング３に形成された二つの流通路Ａ，Ｂのうち、一方の流通路Ａの内部側の開口端周りに環状のシート部材３０を配設し、押圧部５０による押圧で弁体２をシート部材３０側に変位させるようにしたが、例えば、同心で対向する二つの流通路Ａ，Ｂのそれぞれの内部側の開口端周りシート部材３０を配設するとともに、押圧部５０と被押圧部２４とを第二実施形態と同様に構成してもよい。この場合、弁体２の非貫通部分が流通路と対向した状態で、押圧部５０で弁体２の被押圧部２４を何れか一方のシート部材３０側に押圧することで、流通路Ａ，Ｂを遮断することができる。
【０１１９】
上記第一実施形態において、二つの流通路Ａ，Ｂを同心となるように二つの流通路Ａ，Ｂをハウジング３に設けるようにしたが、例えば、弁体２の回転軸線Ｌ周りで所定角度の間隔で二つの流通路Ａ，Ｂをハウジング３に形成し、弁体２の連通穴２０を回転軸線Ｌと直交する仮想面上で湾曲又は屈曲した態様で形成し、ハウジング３に形成された二つの流通路Ａ，Ｂを、連通穴２０を介して連通できるようにしてもよい。この場合においても、何れか一方の流通路Ａの内部側の開口端周りにシート部材３０を配設するとともに、弁体２の被押圧部２４、及び第二軸５の押圧部５０を第一実施形態と同様にすれば、第一軸４の回転によって弁体２をシート部材３０に非接触又は略非接触で回転させることができるとともに、押圧部５０による被押圧部２４の押圧で弁体２をシート部材３０に密接させて流通路を遮断することができる。
【０１２０】
第一実施形態において、第二軸５に第二押圧部５２を設けるとともに弁体２に第二被押圧部２６を設け、該第二押圧部５２よる第二被押圧部２６の押圧でシート部材３０に密接した弁体２を該シート部材３０から強制的に離間させるようにしたが、これに限定されるものではなく、弁体２をシート部材３０側に押圧させる第一押圧部５０（押圧部５０）及び第一被押圧部２４（被押圧部２４）のみを設けるようにしてもよい。すなわち、弁体２が第一軸４に傾動可能に接続されていれば、第二軸５を回転させて第一被押圧部２４に対する第一押圧部５０の押圧を解除すると、弁体２の自重等の作用でシート部材３０から離間することになる。従って、弁体２をシート部材３０から強制的に離間させるための第二押圧部５２及び第二被押圧部２６は、弁体２と第一軸４との接続態様や弁体２の変位のし易さ等を考慮して、必要に応じて設ければよい。
【０１２１】
上記第一実施形態において、シート部材３０に対して弁体２を非接触又は略非接触で回転させるようにしているが、シート部材３０の摩耗を考えれば、弁体２が回転する状態でシート部材３０に対して非接触で維持できる構成が好ましいことは言うまでもない。また第二実施形態においては、弁体２’を回転させる状態で、弁体２’とシート部材３０’との間に隙間を形成する（弁体２’とシート部材３０’とが非接触になる）ようにしているが、第一実施形態と同様に、シート部材３０’に対して弁体２’が略接触（シート部材３０’を大きく摩耗させるような面圧を作用させずに少なくとも一部が接触）している状態で、弁体２が回転するように構成してもよい。但し、上述の如く、シート部材３０’の摩耗を考えれば、弁体２’が回転する状態でシート部材３０’に対して非接触で維持できる構成が好ましいことは言うまでもない。
【０１２２】
上記第二実施形態において、回転軸線Ｌ’周りで所定の流通路Ｃ’に両側で隣り合う二つの流通路Ａ’，Ｂ’が、該所定の流通路Ｃ’に対して９０°の角度配置になるよう形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、弁体２’の回転軸線Ｌ’を中心に三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’を放射状に配置するようにしてもよい。この場合、弁体２’の回転軸線Ｌ’周りでの角度が均等な角度になるように三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’を配置してもよいし、不均等な角度で三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’を配置するようにしてもよい。但し、弁体２’を回転軸線Ｌ’周りで正逆転させることで、弁体２’に形成される連通穴２０’が、所定の流通路Ｃ’とこれに隣り合う一方の流通路Ａ’とを連通させる状態と、所定の流通路Ｃ’とこれに隣り合う他方の流通路Ｂ’とを連通させる状態とに切り換えが可能であることは勿論のことである。この場合においても、所定の流通路Ｃ’以外の二つの流通路Ａ’，Ｂ’の内部側の開口端周りにシート部材３０’，３０’を配設し、弁体２’の非貫通部分がシート部材３０’と対向した状態で、押圧部５０’の押圧力がそのシート部材３０’に向けて作用、すなわち、弁体２’をシート部材３０’側に変位させる方向に作用するように被押圧部２４’を弁体２’に設けるようにすればよい。
【０１２３】
また、上記構成のバルブが一般的にボールバルブと称されるため、名称をボールバルブ１，１’としているが、弁体２，２’は必ずしも球状のものに限定されるものではなく、所定の回転軸線周りＬ，Ｌ’で回転可能に構成されるとともに、該回転軸線Ｌ，Ｌ’と直交又は略直交する仮想面上を通って貫通した連通穴２０，２０’が形成され、非貫通部分がシート部材３０，３０’と密接可能な構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の第一実施形態に係るボールバルブ（二方弁）の説明図であって、（ａ）は、二つの流通路を弁体の連通穴を介して連通させた状態の縦断面図を示し、（ｂ）は、一方の流通路を遮断した状態の縦断面図を示す。
【図２】第一実施形態に係るボールバルブ（二方弁）の押圧部と被押圧部との位置関係を説明するため説明図であって、（ａ）は、部分拡大断面図を示し、（ｂ）は、部分拡大平面図を示す。
【図３】第一実施形態に係るボールバルブ（二方弁）の作動説明図であって、（ａ）は、弁体とシート部材とが非接触（又は略非接触）で、二つの流通路が弁体の連通穴を介して連通した状態を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示し、（ｃ）は、弁体とシート部材とが非接触で、一方の流通路に弁体の非貫通部分が対向した状態を示し、（ｄ）は、（ｃ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示し、（ｅ）は、弁体とシート部材とが接触し、一方の流通路を遮断した状態を示し、（ｆ）は、（ｃ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示す。
【図４】本発明の第二実施形態に係るボールバルブ（三方弁）の断面図であって、（ａ）は、縦断面図を示し、（ｂ）は、横断面図を示す。
【図５】第二実施形態に係るボールバルブ（三方弁）の押圧部と被押圧部との位置関係を説明するため説明図であって、（ａ）は、部分拡大断面図を示し、（ｂ）は、部分拡大平面図を示す。
【図６】第二実施形態に係るボールバルブ（三方弁）の作動説明図であって、（ａ）は、所定の流通路及び一方の流通路が弁体の連通穴と対向し、所定の流通路と隣り合う他方の流通路と弁体の非貫通部分が非接触（又は略非接触）で対向した状態を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示し、（ｃ）は、（ａ）の状態から弁体を傾動させてシート部材に密接させた状態を示し、（ｄ）は、（ｃ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示す。
【図７】第二実施形態に係るボールバルブ（三方弁）の作動説明図であって、（ａ）は、所定の流通路及び他方の流通路が弁体の連通穴と対向し、所定の流通路と隣り合う一方の流通路と弁体の非貫通部分が非接触（又は略非接触）で対向した状態を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示し、（ｃ）は、（ａ）の状態から弁体を傾動させてシート部材に密接させた状態を示し、（ｄ）は、（ｃ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示す。
【図８】従来のボールバルブの部分縦断面図を示す。
【符号の説明】
【０１２５】
１，１’…ボールバルブ、２，２’…弁体、３，３’…ハウジング、４，４’…第一軸、５，５’…第二軸、２３，２３’…ピン体、２４…第一被押圧部（被押圧部）２４ａ’，２４ｂ’…第一被押圧部（被押圧部）、２６，２６’…第二被押圧部、３０，３０’…シート部材、３１，３１’…弁体収容空間、４０，４０’…伝達部、５０…第一押圧部（押圧部）、５０’…押圧部、５２…第二押圧部、５３’…位置決部、Ａ，Ｂ，Ａ’，Ｂ’，Ｃ’…流通路、Ｌ，Ｌ’…回転軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに内装された弁体を所定の回転軸線周りで回転させることで、流体を流通させる流通経路の開閉や、流通経路の切り換えを行うボールバルブに関する。特には、ハウジングに形成された流通路の内部側の開口端周りに配設された環状のシート部材に対して弁体が非接触又は略非接触で回転し、弁体の非貫通部分がシート部材と対向した状態で、弁体がシート部材側に変位することで、シート部材に対して弁体が密接して流通路を遮断するように構成されたボールバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流体を流通させる流通経路の開閉や、流通経路の切り換えを行うためのバルブとして種々のものが提供されており、その一つとして、所定の回転軸線周りで回転可能に構成されるとともに、回転軸線と直交する仮想面上を通って貫通した連通穴が設けられたボール状の弁体と、該弁体が内装され、弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路（例えば、二方弁の場合には、上流側及び下流側の二つの流通路、三方弁の場合には、分岐した三つの流通路）が形成されたハウジングとを備えたボールバルブが周知である。
【０００３】
かかるボールバルブは、一般的に、流通路を遮断した際の弁体とのシール性を担保するための環状のシート部材が、各流通路の内部側（ハウジング内）の開口端周りに配設され、弁体がシート部材に接触（摺接）しつつ回転するように構成されているが、弁体がシート部材に面圧を作用させた状態で接触しつつ回転（摺動）するとシート部材が摩耗し、恒久的なシール性が担保できなくなるといった問題がある。
【０００４】
そこで、図８に示す如く、弁体１００を介して対向する二つの流通路Ａ，Ｂのうちの一方の流通路Ａの内部側の開口端周りに環状のシート部材１０１が配設され、弁体１００がシート部材１０１に対して非接触状態又は略非接触状態（若干接触した状態）で回転した後にシート部材１０１側に変位し、該弁体１００の非貫通部分がシート部材１０１に面圧を作用させて密接することで流通路Ａ，Ｂを遮断するように構成された二方弁（ボールバルブ）が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
かかるボールバルブは、弁体１００を回転させる軸体１０２を連続回転させることで弁体１００を回転させた後にシート部材１０１側に変位させ、シート部材１０１に弁体１００の非貫通部分を密接させるようになっている。
【０００６】
具体的に説明すると、かかるボールバルブは、弁体１００の回転軸線Ｌ上を通るように、弁体１００の下部に凸部１０３が形成され、該凸部１０３がハウジング１０８内に形成された凹部１０４に嵌め合わされることで、弁体１００が所定の回転軸線Ｌ周りで回転可能に軸支されている。そして、該弁体１００は、二つの流通路Ａ，Ｂを連通させる貫通した真っ直ぐな穴からなる連通穴１０６が設けられており、前記凸部１０３とは反対側に、前記軸体１０２を挿通させる挿通穴１０５が連通穴１０６と外部とを連通させるように形成されている。該挿通穴１０５には、連通穴１０６の穴芯と略平行な軸線を有する二本のピン体１０７，１０７が間隔をおいて配設され、該ピン体１０７，１０７間に軸体１０２（後述する伝達部１０９）が挿入されている。
【０００７】
そして、軸体１０２は、軸線方向に移動可能で且つ軸線周りで回転可能にハウジング１０８及び弁体１００に挿通されている。具体的には、該軸体１０２は、一端部に弁体１００のピン体１０７，１０７間に挿入される伝達部１０９が形成されるとともに、ハウジング１０８から外部に突出する他端側に雄ねじ部１１０が形成され、該雄ねじ部１１０よりも一端側（ハウジング１０８を挿通している部分）の外周には、ハウジング１０８に設けられた案内ピン１１１が挿入される案内溝１１２が形成されている。
【０００８】
該軸体１０２の雄ねじ部１１０には、駆動源から駆動を受けて回転する雌ねじ部材（ナット部材）１１３が螺合されており、該雌ねじ部材１１３を駆動することによって、軸体１０２が軸線方向に進退できるようになっている。そして、前記案内溝１１２は、軸体１０２の一端側から他端側に向かうにつれて周方向にねじられた回転案内部１１２ａと、該回転案内部１１２ａと連通して軸体１０２の軸線に沿うように他端側に真っ直ぐ延びる直線案内部１１２ｂとで構成されており、上述の如く、軸体１０２が軸線方向に移動することで、案内ピン１１１に案内溝１１２（軸体１０２）が案内され、該軸体１０２は、軸線方向に移動しつつ軸線周りで９０°回転し、弁体１００の非貫通部分がシート部材１０１と対向した状態で軸線方向に真っ直ぐ移動するようになっている。
【０００９】
前記伝達部１０９は、軸線を挟んで両側に平行面が形成され、弁体１００の二本のピン体１０７，１０７に各平行面を対向させて挿入される回転伝達部１０９ａと、前記平行面に対して連続した傾斜面の形成された押圧力伝達部１０９ｂとで構成されている。該伝達部１０９は、軸体１０２を９０°回転させた際に、その回転力が回転伝達部１０９ａの平行面を介してピン体１０７，１０７（弁体１００）に伝達されることで弁体１００を回転させるようになっており、さらに、弁体１００の回転後の軸体１０２の軸線方向の進行に伴って押圧力伝達部１０９ｂの傾斜面がピン体１０７，１０７を押圧することで、弁体１００（非貫通部分）をシート部材１０１に押し付けるようになっている。
【００１０】
これにより、上記構成のボールバルブは、軸体１０２を回転させることで、弁体１００をシート部材１０１に対して非接触又は略非接触状態で回転させた上で、最終的に弁体１００とシート部材１０１とを密接させて流通路Ａ，Ｂを開状態から閉状態に切り換えることができるようになっている。また、軸体１０２を逆転させることで、弁体１００をシート部材１０１から離間させた上で、弁体１００をシート部材１０１に非接触又は略非接触で回転させ、流通路Ａ，Ｂを閉状態から開状態に切り換えることができるようになっている。
【特許文献１】米国特許第３５１５３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記構成のボールバルブは、弁体１００及びハウジング１０８に挿通した軸体１０２を軸線方向に進退させることで、流通路Ａ，Ｂの開放及び遮断を行うように構成されているため、軸体１０２の進退する領域が大きくなる結果、当該ボールバルブの設置される占有領域が大きくなってしまうといった問題がある。
【００１２】
また、上記構成のボールバルブは、軸体１０２に設けられた雄ねじ部１１０に対して螺合させた雌ねじ部材１１３を回転させることで軸体１０２を進退させる構成であるため、軸体１０２の軸線方向への移動に時間を要し、その結果、流通路Ａ，Ｂの開閉を短時間で行うことができないといった問題がある。
【００１３】
また、上記構成のボールバルブは、軸体１０２に螺合した雌ねじ部材１１３を回転駆動することで該軸体１０２を軸線方向に進退させて流通路Ａ，Ｂを開閉するため、上述の如く流通路Ａ，Ｂの開閉に時間がかかる上に、流通路Ａ，Ｂの開度調整が非常に難しく、流量制御等を自動で行うのに煩雑な設定等が必要である。
【００１４】
そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、弁体が流通路を遮断するためのシート部材に対して非接触又は略非接触で回転するようにして、シート部材の摩耗を抑えた上で、全体をコンパクト化することができ、しかも、流通路の開閉や流通路の切り換えを容易且つ迅速に行うことのできるボールバルブを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るボールバルブは、所定の回転軸線周りで回転可能に構成されるとともに、前記回転軸線と直交又は略直交する仮想面上を通って貫通する連通穴が設けられた弁体と、該弁体が内装され、前記連通穴を介して互いに連通する流通路が少なくとも二つ形成されるとともに、流通路の少なくとも何れか一つの内部側の開口端周りに環状のシート部材が配設されたハウジングとを備え、前記弁体は、シート部材に対して非接触又は略非接触で回転可能に構成されるとともに、該弁体の非貫通部分がシート部材と対向した状態で該シート部材に接離可能に構成され、該非貫通部分とシート部材との密接で流通路を遮断するように構成されたボールバルブにおいて、前記回転軸線上を通るようにハウジングに挿通され、弁体に対して回転軸線周りの回転力を伝達可能に接続された第一軸と、該第一軸とは反対側からハウジングに挿通され、前記第一軸と同心で又は平行な軸線周りで回転可能に構成されるとともに、ハウジング内に位置する一端部における外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部が設けられた第二軸とを備え、前記弁体には、前記非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材に向けて前記押圧部に押圧される被押圧部が設けられていることを特徴とする。なお、「シート部材に対して非接触」とは、弁体がシート部材から完全に離間していることを意味し、「シート部材に対して略非接触」とは、弁体がシート部材に対して若干接触、すなわち、シート部材を摩耗させるような（流通路を遮断するときのような）面圧を作用させずに弁体がシート部材の少なくとも一部に接触していることを意味する。これに伴い、「シート部材に接離可能」とは、弁体がシート部材に対して接近及び離間する方向に移動することで、流通路を完全に遮断するのに必要な面圧を作用させて弁体がシート部材に接触する状態と、シート部材に対して非接触又は略非接触の状態とに切り換えることができること意味する。
【００１６】
上記構成のボールバルブによれば、弁体の回転軸線上を通るようにハウジングに挿通され、弁体に対して回転軸線周りの回転力を伝達可能に接続された第一軸を備えているので、該第一軸を軸線周りで回転させることで弁体を回転軸線周りで回転させることができる。これにより、弁体の連通穴とハウジングに形成された流通路とが対向して互いに連通した状態と、弁体の非貫通部分と流通路とが対向した状態とに切り換えることができる。
【００１７】
そして、該ボールバルブは、第一軸とは反対側からハウジングに挿通され、前記第一軸と同心で又は平行な軸線周りで回転可能に構成されるとともに、ハウジング内に位置する一端部における外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部が設けられた第二軸を備えるとともに、前記弁体には、該弁体の非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材に向けて前記押圧部に押圧される被押圧部が設けられているので、第二軸を軸線周りで回転させることで、押圧部が被押圧部を押圧する状態と、被押圧部に対する押圧を解除した状態と、に切り換えることができる。
【００１８】
そして、前記弁体は、非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材に対して接離可能に構成されているので、上述の如く押圧部が被押圧部を押圧すると、弁体にシート部材に向けての押圧力が作用し、弁体がシート部材側に変位することになる。これにより、該弁体の非貫通部分がシート部材に押し付けられて互いに密接する結果、流通路が遮断されることになる。
【００１９】
その一方で、第二軸を軸線周りで回転させて被押圧部に対する押圧を解除した状態にすると、弁体がシート部材から離間方向に移動して非接触状態又は略非接触状態になる。この状態で、第一軸を回転すれば、弁体をシート部材に対して非接触又は略非接触で回転させることができ、シート部材の摩耗を抑制した上で弁体の連通穴とハウジングの流通路とを連通させた状態にすることができる。なお、連通穴と流通路とを連通させた状態から、流通路を遮断した状態にする場合、上述の工程の逆工程を行うため、この場合においても、弁体をシート部材に対して非接触又は略非接触で回転させることができ、シート部材の摩耗を抑制した上で弁体の非貫通部分と流通路とを対向させた状態にすることができる。
【００２０】
このように本発明のボールバルブは、第一軸及び第二軸の何れもが軸線方向に進退することがなく、第一軸及び第二軸を回転させるだけの構成であるので、全体をコンパクト化することができ、動作領域を含む設置状態での占有領域も小さくすることができる。また、第一軸及び第二軸の回転のみで、弁体の回転やシート部材に対する弁体の接離を行うことができるので、流体を流通させる流通経路の開閉や切り換えも容易に且つ迅速に行うことができる。
【００２１】
本発明の一態様として、前記弁体は、前記非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材側に傾動可能に第一軸に接続されていることが好ましい。このようにすれば、第二軸の押圧部が弁体の被押圧部を押圧したときに、弁体が第一軸に対して傾動してシート部材に密接することになる。そうすると、第一軸がシート部材に対する弁体の密接による反力（被押圧部に対する押圧力の反力）を受けることになるので、第一軸側と第二軸側に力が作用する結果、弁体のシート部材に対する密接がより確実なものとなる。
【００２２】
本発明の具体的な態様として、前記ハウジングは、前記回転軸線周りで間隔をおいて前記流通路が二つ形成されるとともに、二つの流通路の少なくとも何れか一方の内部側の開口端周りに前記シート部材が配設されてもよい。このようすれば、弁体の非貫通部分がシート部材（シート部材の配設された何れか一方の流通路）と対向した状態で、第二軸を回転させて押圧部で被押圧部を押圧すれば、弁体の非貫通部分がシート部材と密接することになり、流通路（二つの流通路間）を遮断することができる。そして、第二軸を回転させて押圧部による押圧を解除した上で弁体を回転させれば、弁体とシート部材とが非接触又は略非接触な状態で、弁体の連通穴を介して二つの流通路が連通した状態（流体を流通させる状態）と、弁体の非貫通部分がシート部材に対向した状態（二つの流通路間を遮断する前段の状態）とに切り換えることができる。すなわち、当該ボールバルブを二方弁とすることができる。
【００２３】
本発明の具体的な別の態様として、前記ハウジングは、前記回転軸線周りで間隔をおいて前記流通路が三つ形成されるとともに、弁体の連通穴は、所定の流通路と該流通路に回転軸線周りで隣り合う一方の流通路とを連通させ、且つ弁体を回転軸線周りで回転させることで、前記所定の流通路と該流通路に回転軸線周りで隣り合う他方の流通路とを連通させるように形成され、前記シート部材は、前記所定の流通路と隣り合う各流通路の内部側の開口端周りに配設されてもよい。
【００２４】
このようにすれば、所定の流通路と該流通路と隣り合う一方の流通路とが連通穴を介して連通した状態で、弁体の非貫通部分が所定の流通路と隣り合う他方の流通路と対向するので、この状態で第二軸を回転させて押圧部で被押圧部を押圧すれば、弁体の非貫通部分が所定の流通路と隣り合う他方の流通路の内部側の開口端周りに配設されたシート部材に密接し、該他方の流通路のみが遮断され、連通穴を介して所定の流通路と一方の流通路とを連通させることができる。
【００２５】
その一方で、第二軸を回転させて押圧部の押圧を解除すると、弁体とシート部材とが非接触又は略非接触になり、この状態で第一軸を介して弁体を回転させると、所定の流通路と他方の流通路とが連通穴を介して連通した状態で、弁体の非貫通部分が一方の流通路と対向することになる。従って、この状態においても、第二軸を回転させて押圧部で被押圧部を押圧すれば、弁体の非貫通部分が一方の流通路の内部側の開口端周りに配設されたシート部材に密接し、該一方の流通路のみが遮断され、連通穴を介して所定の流通路と他方の流通路とを連通させることができる。すなわち、当該ボールバルブを三方弁とすることができる。
【００２６】
そして、本発明のボールバルブは、第一及び第二軸の何れもが軸線方向に進退する構成でないため、第一及び第二軸が流体を流通させる弁体の連通穴内に出退することがなく、上述の如く常時何れか二つの流通路が連通する三方弁としても、連通穴内での流体の流通が阻害されることがなく、三方弁本来の機能を十分に発揮することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明に係るボールバルブは、弁体が流通路を遮断するためのシート部材に対して非接触又は略非接触で回転するようにして、シート部材の摩耗を抑えた上で、全体をコンパクト化することができ、しかも、流通路の開閉や流通路の切り換えを容易且つ迅速に行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の第一実施形態に係るボールバルブについて、添付図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
本実施形態に係るボールバルブは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す如く、二本の配管（図示しない）を接続可能に構成され、該二本の配管間での流体の流通と遮断とを切り換える二方弁である。なお、図１（ａ）は、二本の配管（後述する流通路Ａ，Ｂ）を連通させた状態の縦断面図であり、図１（ｂ）は、二本の配管（後述する流通路Ａ，Ｂ）の間を遮断した状態の縦断面図である。
【００３０】
かかるボールバルブ１は、所定の回転軸線Ｌ周りで回転可能に構成されるとともに、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する仮想面上を通って貫通した連通穴２０の設けられた弁体２と、該弁体２が内装され、弁体２の連通穴２０を介して互いに連通するように二つの流通路Ａ，Ｂが形成されるとともに、一方の流通路Ａの内部側の開口端周りに環状のシート部材３０が配設されたハウジング３と、前記回転軸線Ｌ上を通るようにハウジング３に挿通され、弁体２に対して回転軸線Ｌ周りでの回転力を伝達可能に接続された第一軸４と、該第一軸４とは反対側からハウジング３に挿通され、前記第一軸４と同心で又は平行な軸線周りで回転可能に構成された第二軸５とを備えている。
【００３１】
本実施形態に係る弁体２は、一般的なボールバルブと同様、略球状に形成され、前記連通穴２０が該弁体２の略中心を通る真っ直ぐな穴に形成されている。そして、該弁体２は、非貫通部分がシート部材３０と対向した状態で該シート部材３０側に傾動可能に第一軸４に接続されている。
【００３２】
具体的には、弁体２には、第一軸４の一端部（後述する伝達部４０）を挿入するための軸挿入部２１が設けられている。該軸挿入部２１は、弁体２の回転軸線Ｌを介在させるように間隔を有し、弁体２の上部から上方に向けて突出した一対の突片部２２，２２と、弁体２の回転軸線Ｌを介在させるように間隔を有して両端部が一対の突片部２２，２２に接続された二本のピン体２３，２３とを備えている。前記一対の突片部２２，２２は、略板状に形成されており、弁体２に形成された連通穴２０の穴心と直交方向に延びるように設けられている。そして、二本のピン体２３，２３は、軸線が弁体２の連通穴２０の穴心と平行又は略平行になるように配設されている。すなわち、二本のピン体２３，２３は、弁体２の回転軸線Ｌと略直交方向に延びるように配置されている。
【００３３】
上記構成の軸挿入部２１は、二本のピン体２３，２３間に第一軸４の伝達部４０が挿入され、第一軸４（伝達部４０）とピン体２３，２３との接触で、第一軸４を回転させた際の回転軸線Ｌ周りの回転力を伝達して弁体２を回転させるようになっている。また、本実施形態に係る軸挿入部２１は、連通穴２０の穴心と平行をなす二本のピン体２３，２３で第一軸４の回転力を受けるように構成されているので、弁体２の非貫通部分が、開口端周りにシート部材３０の配設された一方の流通路Ａと対向した状態で、一方のピン体２３を支点にして弁体２が傾動できるようにもなっている。
【００３４】
また、本実施形態に係る弁体２は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す如く、軸挿入部２１とは反対側（下部）に、第二軸５の一端部に径方向外方に突設された後述する押圧部（第一押圧部）５０に押圧される被押圧部２４が設けられている。該被押圧部２４は、弁体２の非貫通部分がシート部材３０と対向した状態で、該シート部材３０に向けて第一押圧部５０の押圧力が作用するように設けられている。すなわち、第二軸５の第一押圧部５０が径方向外方に突設されているため、被押圧部２４は、第二軸５を回転させたときに、第一押圧部５０が当接乃至押圧し、その押圧力が弁体２を傾動させる方向に作用するように形成されている。
【００３５】
本実施形態に係るボールバルブ１は、弁体２の下部に第二軸５の一端部（押圧部５０を含む部分）が挿入される非貫通状態にある凹部２５が形成されており、該凹部２５の内周（開口形状）を所定の形状とすることで、該凹部２５の内周面の一部が被押圧部２４とされている。具体的には、弁体２の凹部２５は、連通穴２０の穴心と略同方向に延びる被押圧部２４を備えた内周面によって画定されており、弁体２の非貫通部分と一方の流通路Ａとが対向した状態（連通穴２０の穴心と流通路Ａの中心線とが直交した状態）で、被押圧部２４（内面）が弁体２の変位（傾動）が許容される方向と直交した方向になり、押圧部５０の押圧力が弁体２を変位させる方向に作用するようになっている。
【００３６】
本実施形態においては、押圧部５０による押圧で弁体２をシート部材３０側に変位させた状態（弁体２がシート部材３０に密接した状態）から弁体２を反対側に強制的に変位させる（弁体２をシート部材３０から離間させる）ために、弁体２の凹部２５を画定する内周面は、前記被押圧部（以下、第一被押圧部という）２４と略平行をなして対向する平面からなる別の被押圧部（以下、第二被押圧部という）２６をも備えている。
【００３７】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に戻り、前記ハウジング３は、内部に弁体２が内装される弁体収容空間３１が形成されており、前記二つの流通路Ａ，Ｂ（穴）が弁体収容空間３１を挟んで互いに対向するように形成されている。すなわち、上述の如く、弁体２の連通穴２０が真っ直ぐな穴で構成されるため、該連通穴２０の両端開口と各流通路Ａ，Ｂの内部側の開口とが対向できるように、二つの流通路Ａ，Ｂが同心で形成されている。
【００３８】
本実施形態に係るハウジング３は、フレーム本体３２と、該フレーム本体３２に取り付けられるサブフレーム３３とで構成されており、フレーム本体３２にサブフレーム３３と取り付けた状態で内部に弁体収容空間３１が形成されるようになっている。
【００３９】
具体的に説明すると、前記フレーム本体３２は、弁体２を内装する弁体収容空間３１の一部を画定する本体部３２０と、第一軸４を挿通するための第一軸挿通部３２１と、第二軸５を挿通するための第二軸挿通部３２２と、他方の流通路Ｂを画定した筒状の配管接続部３２３とで構成されている。
【００４０】
前記本体部３２０は、内部に弁体２を非接触で収容できる空間が略半球状に形成されている。すなわち、本体部３２０は、一側面に弁体２を挿入し且つサブフレーム３３を取り付けるための開口（以下、嵌入口３２４という）を形成するように、臼状の凹部が形成されている。嵌入口３２４は、弁体収容空間３１（凹部）の略中心を通って弁体２の回転軸線Ｌと直交する中心線を中心にして略円形状に形成され、嵌入口３２４の開口端縁部には、環状のガスケットＧ１を嵌め込むための段差（採番しない）が形成さている。
【００４１】
第一軸挿通部３２１は、本体部３２０に連設されており、弁体２の回転軸線Ｌと略同心をなして貫通した第一軸用挿通穴３２５が設けられている。すなわち、第一軸挿通部３２１には、本体部３２０の嵌入口３２４の中心線と直交するように、内外（本体部３２０の凹部（弁体収容空間３１）と外部）を連通させる第一軸用挿通穴３２５が穿設されている。
【００４２】
第一軸用挿通穴３２５は、外側が大径の穴に設定されるとともに弁体収容空間３１側が小径の穴に設定された段付き穴で構成されており、大径の穴には、挿通した第一軸４とのシール性を担保するための環状（筒状）のガスケットＧ２が略同心で内嵌めされている。
【００４３】
本実施形態に係る第一軸挿通部３２１のガスケットＧ２は、第一軸用挿通穴３２５に内嵌めされ、且つ第一軸４が挿通された状態で、第一軸４の軸線方向に押圧されることで第一軸４の外周面と第一軸用挿通穴３２５の内周面とに密接し、第一軸４の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態に係るボールバルブ１は、ガスケットＧ２を押圧するためのガスケット押圧部材６を備えている。かかるガスケット押圧部材６は、第一軸４が挿通されるとともに、第一軸用挿通穴３２５の大径の穴に挿入可能な筒状のガスケット押圧部６０と、該ガスケット押圧部６０の一端部から外方に延出した鍔部６１とを備えており、鍔部６１に挿通したボルト（採番しない）を本体部３２０にねじ込むことによって、ガスケット押圧部６０がガスケットＧ２を押圧できるようになっている。
【００４４】
なお、本実施形態において、上記構成のガスケット押圧部材６を採用しているため、第一軸挿通部３２１には、第一軸用挿通穴３２５にガスケット押圧部６０が挿入されたガスケット押圧部材６の鍔部６１と対向するフランジ部３２６が設けられており、鍔部６１に挿通したボルトを該フランジ部３２６に設けられたねじ穴（図示しない）に螺合させ、ガスケット押圧部材６を本体部３２０に固定できるようになっている。
【００４５】
第二軸挿通部３２２は、本体部３２０に連設されており、該本体部３２０を挟んで第一軸挿通部３２１の反対側に設けられている。そして、該第二軸挿通部３２２には、弁体２の回転軸線Ｌと略同心をなして貫通した第二軸用挿通穴３２７が設けられている。すなわち、第二軸挿通部３２２には、本体部３２０の嵌入口３２４の中心線と直交するように、内外（本体部３２０の凹部（弁体収容空間３１）と外部）を連通させる第二軸用挿通穴３２７が第一軸用挿通穴３２５と略対向するように穿設されている。
【００４６】
第二軸用挿通穴３２７は、外側が大径の穴に設定されるとともに弁体収容空間３１側が小径の穴に設定された段付き穴で構成されており、大径の穴には、挿通した第二軸５とのシール性を担保するための環状（筒状）のガスケットＧ３が略同心で内嵌めされている。
【００４７】
本実施形態に係る第二軸挿通部３２２のガスケットＧ３は、第二軸用挿通穴３２７に内嵌めされ、且つ第二軸５が挿通された状態で、第二軸５の軸線方向に押圧されることで第二軸５の外周面と第二軸用挿通穴３２７の内周面とに密接し、第二軸５の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態に係るボールバルブ１は、第一軸挿通部３２１と同様に、ガスケットＧ３を押圧するためのガスケット押圧部材７を第二軸挿通部３２２にも備えている。
【００４８】
かかるガスケット押圧部材７は、第二軸５が挿通されるとともに、第二軸用挿通穴３２７の大径の穴に挿入可能な筒状のガスケット押圧部７０と、該ガスケット押圧部７０の一端部から外方に延出した鍔部７１とを備えており、鍔部７１に挿通したボルト（図示しない）を本体部３２０にねじ込むことによって、ガスケット押圧部６０がガスケットＧを押圧できるようになっている。
【００４９】
なお、本実施形態において、第一軸挿通部３２１と同様のガスケット押圧部材７を採用しているため、第二軸挿通部３２２には、第二軸用挿通穴３２７にガスケット押圧部７０が挿入されたガスケット押圧部材７の鍔部７１と対向する環状（ドーナツ状）の平面部が形成されており、鍔部７１に挿通したボルトを平面部に設けられたねじ穴（図示しない）に螺合させ、ガスケット押圧部材７を本体部３２０に固定できるようになっている。
【００５０】
フレーム本体３２の配管接続部３２３は、内部の流通路Ｂが該本体部３２０の凹部内と連通し、該他方の流通路Ｂの中心線が弁体２の回転軸線Ｌと直交するように、一端側が本体部３２０に接続されている。すなわち、該配管接続部３２３は、流通路Ｂが第一軸４の軸線と略直交し、且つ本体部３２０の凹部（嵌入口３２４）の中心と略同心になるように、本体部３２０に連設されている。そして、該配管接続部３２３は、他端側に配管を接続するためのフランジ３２８が設けられている。
【００５１】
前記サブフレーム３３は、フレーム本体３２に取り付けられ、本体部３２０の嵌入口３２４を塞ぐ閉塞部３３０と、一方の流通路Ａを画定した筒状の配管接続部３３１とを備えている。
【００５２】
前記閉塞部３３０は、本体部３２０の嵌入口３２４の外側の開口周縁部と対向し、ガスケットＧ１に当接する環状部３３２と、該環状部３３２の一方の面から突出し、嵌入口３２４に内嵌めされる環状突部３３３とを備えている。前記環状部３３２は、配管接続部３３１が画定する流通路Ａを延長する開口を画定し、本体部３２０の前記開口縁部と対向する領域にボルトを挿通する穴（図示しない）が穿設されている。これにより、該環状部３３２は、挿通したネジを嵌入口３２４の外周に設けられたネジ穴（図示しない）にねじ込むことで、本体部３２０（嵌入口３２４の開口縁部）のガスケットＧ１に密接し、サブフレーム３３とフレーム本体３２（本体部３２０）との間のシール性を担保できるようになっている。
【００５３】
前記環状突部３３３は、本体部３２０の嵌入口３２４に嵌入した状態で内周面に案内されるようになっており、該サブフレーム３３（実質的は、シート部材３０及び一方の流通路Ａ）をフレーム本体３２に対して位置決めできるようになっている。
【００５４】
そして、前記環状部３３２の本体部３２０の凹部（嵌入口３２４）側に位置する一方の面の開口縁部には環状の段差３３４が形成されており、該段差３３４には環状の前記シート部材３０が嵌め込まれている。これにより、サブフレーム３３をフレーム本体３２に取り付けた状態で、ハウジング３の内部側に位置する流通路Ａの開口端周りにシート部材３０が配設された状態になるようになっている。そして、該サブフレーム３３の配管接続部３３１は、環状部３３２の他方の面側の開口縁部に一端側が接続されており、閉塞部３３０を本体部３２０に取り付けた状態で、内部の流通路Ａが他方の流通路Ｂと対向し、該流通路Ａ，Ｂの中心線が内装した弁体２の回転軸線Ｌと直交するように設けられている。なお、該配管接続部３３１の他端部にも、配管を接続するためのフランジ３３５が設けられている。
【００５５】
これにより、該ハウジング３は、フレーム本体３２にサブフレーム３３を取り付けることで、内部に弁体２を内装するための弁体収容空間３１を画定するようになっている。
【００５６】
前記第一軸４は、上述の如く、ハウジング３（第一軸挿通部３２１）に挿通され、該ハウジング３内に位置する一端部には、弁体２のピン体２３，２３間に挿入され、該ピン体２３，２３を介して弁体２に回転軸線Ｌ周りの回転力を伝達する伝達部４０が形成されている。
【００５７】
具体的に説明すると、伝達部４０は、外面に略平行をなす二つの平面が軸線を挟んで両側に形成されている。該二つの平面は、弁体２の二つのピン体２３，２３の間隔と略同等の間隔或いはやや狭い間隔で形成されている。該伝達部４０は、二つの平面のそれぞれがピン体２３，２３と対向するように、二つのピン体２３，２３間に挿入されることで、回転軸線Ｌ周りの回転力を伝達し、弁体２の非貫通部分がシート部材３０（一方の流通路Ａ）と対向した状態で、一方のピン体２３と平面との接触部分が支点になって弁体２が傾動してシート部材３０に対して接離できるようになっている。
【００５８】
そして、該第一軸４は、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第一軸４の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）が他端側に接続され、該駆動モータによる駆動で軸線周り（弁体２の回転軸線Ｌ周り）に回転するようになっている。
【００５９】
前記第二軸５は、ハウジング３（第二軸挿通部３２２）に挿通され、該ハウジング３内に位置する一端部には、外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部５０が設けられている。なお、該第二軸５も第一軸４と同様に、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第二軸５の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）が他端側に接続される。
【００６０】
該第二軸５について具体的に説明すると、該第二軸５は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す如く、ハウジング３に挿通される軸本体５１と、該軸本体５１の外周に対して部分的に突設された押圧部５０とで構成されている。該押圧部５０は、軸本体５１の外周に対して突設しているため、軸本体５１と回転半径が相違することから、第二軸５を回転軸線Ｌ周りで回転させると、弁体２の被押圧部２４に接触乃至押圧するようになっている。
【００６１】
本実施形態に係る第二軸５は、上記押圧部（以下、第一押圧部という）５０とは別に、軸本体５１の外周の一部に径方向外方に突出した別の押圧部（以下、第二押圧部という）５２が設けられている。すなわち、第二軸５は、弁体２の被押圧部２４を押圧して該弁体２をシート部材３０側に押圧し、弁体２をシート部材３０に強制的に押しつける第一押圧部５０と、該第一押圧部５０の押圧でシート部材３０側に変位した弁体２を、該シート部材３０から離間させる方向に押圧し、弁体２をシート部材３０から強制的に離間させる第二押圧部５２とが設けられている。
【００６２】
本実施形態に係る第一押圧部５０及び第二押圧部５２は、何れも軸本体５１に対して軸線を略平行にして接合された棒材で構成されている。そして、第一押圧部５０及び第二押圧部５２は、軸本体５１周りで１８０°よりも小さい角度間隔（図においては略９０°の角度間隔）で配置されており、何れか一方のみが平行に形成された第一被押圧部２４又は第二被押圧部２６の一方に接触又は押圧した状態になるようになっている。すなわち、弁体２の連通穴２０が二つの流通路Ａ，Ｂを連通させている状態において、第一押圧部５０は第一被押圧部２４を押圧することなく、第二被押圧部２６に略接触した状態となり（図３（ｂ）参照）、この状態から第一軸４を介して弁体２のみを９０°回転させると、第二押圧部５２が第二被押圧部２６に当接し、弁体２のシート部材３０側への傾動を規制した状態になるようになっている（図３（ｄ）参照）。
【００６３】
このように第一押圧部５０が第一押圧部５０を押圧していない状態で、同心をなす二つの流通路Ａ，Ｂの中心線と弁体２の回転軸線Ｌとの交点上に、弁体２の連通穴２０の中心線が通り、弁体２がシート部材３０に対して非接触又は略非接触となる一方で、第一押圧部５０が第一被押圧部２４を押圧した状態で、弁体２が傾動して前記交点から連通穴２０の中心線がずれた状態になるようになっている。なお、「シート部材３０に対して非接触」とは、弁体２がシート部材３０から完全に離間していることを意味し、「シート部材３０に対して略非接触」とは、弁体２がシート部材３０に対して若干接触、すなわち、シート部材３０を摩耗させるような（流通路Ａ，Ｂを遮断するときのような）面圧を作用させずに弁体２がシート部材３０の少なくとも一部に接触していることを意味する。
【００６４】
本実施形態に係るボールバルブ１は、以上の構成からなり、次に、本実施形態に係るボールバルブ１の作動について説明する。
【００６５】
まず、図３（ａ）に示す如く、二つの流通路Ａ，Ｂが弁体２の連通穴２０を介して連通すると流体の流通が許容される。この状態において、二つの流通路Ａ，Ｂと弁体２の連通穴２０とが同心又は略同心をなし、弁体２がシート部材３０に対して非接触又は略非接触の状態になっており、図３（ｂ）に示す如く、第一押圧部５０及び第二押圧部５２の何れもが、弁体２の第一被押圧部２４及び第二被押圧部２６を押圧していない状態となっている。
【００６６】
そして、このように流体の流通を許容した状態から、流通路Ａ，Ｂを遮断するには、図３（ｃ）に示す如く、第二軸５をそのままの状態で維持させつつ第一軸４のみを９０°回転させる。そうすると、伝達部４０及び軸挿入部２１を介して第一軸４の回転力が弁体２に伝達され、弁体２も９０°回転することになる。このように第二軸５を回転させることなく弁体２を回転させると、図３（ｄ）に示す如く、弁体２の回転に伴って第一被押圧部２４及び第二被押圧部２６も回転し、第二押圧部５２が第二被押圧部２６に当接し、第一被押圧部２４が第二軸５の軸本体５１に接近した状態になる。
【００６７】
このように、弁体２が回転しても第一被押圧部２４が第一押圧部５０に押圧されることがないため、弁体２は、シート部材３０に対して非接触又は略非接触のままで維持することになり、その結果、弁体２の非貫通部分が一方の流通路Ａ（シート部材３０）に対して隙間をあけた状態又は若干接触した状態で対向することになる。
【００６８】
そして、図３（ｅ）及び図３（ｆ）に示す如く、第二軸５を回転（本実施形態においては、９０°回転）させると、第二被押圧部２６に対する第二押圧部５２の当接が解除される一方、第一押圧部５０が第一被押圧部２４を押圧することになる。そして、第一被押圧部２４に対する第一押圧部５０の押圧作用で、弁体２がシート部材３０側に傾動する結果、該弁体２の非貫通部分がシート部材３０に面圧を作用させつつ密接（圧接）し、一方の流通路Ａ（二つの流通路Ａ，Ｂ間）が遮断され、流体の流通が停止することになる。
【００６９】
そして、この状態から流体を流通させる状態に切り換えるには、第二軸５を逆回転（弁体２をシート部材３０側に変位させる場合とは反対側に（−９０°）回転）させると、図３（ｄ）に示す如く、第一被押圧部２４に対する第一押圧部５０の当接が解除される一方、第二押圧部５２が第二被押圧部２６を押圧することになる。そして、第二被押圧部２６に対する第二押圧部５２の押圧作用で、弁体２がシート部材３０から離間する方向に傾動する結果、図３（ｃ）に示すように弁体２がシート部材３０に対して非接触状態又は略非接触状態に戻ることになる。そして、第二軸５を回転させることなく第一軸４を逆回転（弁体２の非貫通部分をシート部材３０と対向させる場合とは反対側に（−９０°）回転）させると、図３（ａ）に示す如く、二つの流通路Ａ，Ｂが弁体２の連通穴２０を介して連通して流体の流通を許容した状態に戻ることになる。
【００７０】
以上のように、本実施形態に係るボールバルブ１は、第一軸４及び第二軸５が軸線方向に進退することなく、第一軸４及び第二軸５を回転させるだけの構成であるので、全体をコンパクト化することができ、また、動作領域を含む設置状態での占有領域も小さくすることができる。また、第一軸４及び第二軸５の回転のみで弁体２を回転させるとともに、弁体２をシート部材３０に接離させることができるので、流通路Ａ，Ｂの開閉や流量調整等を容易に且つ迅速に行うことができる。
【００７１】
また、前記弁体２は、非貫通部分がシート部材３０と対向した状態で該シート部材３０側に傾動可能に第一軸４に接続されているので、第二軸５の第一押圧部５０が弁体２の第一被押圧部２４を押圧したときに、弁体２が第一軸４に対して傾動してシート部材３０に密接するとともに、その密接に伴う反力（第一押圧部５０の押圧による押圧力の反力）を第一軸４が受けることになる。これにより、第一軸４側と第二軸５側とに力を作用させる結果、弁体２のシート部材３０に対する密接がより確実なものとなり、高性能なシールを達成することができる。
【００７２】
そして、本実施形態に係るボールバルブ１は、弁体２がシート部材３０に密接した状態から離間した状態に切り換えるための第二押圧部５２及び第二被押圧部２６を設けるようにしたので、弁体２０をシート部材３０に対して非接触状態又は略非接触状態にした上で回転させることができ、シート部材３０の摩耗を確実に抑えることができる。
【００７３】
次に、本発明の第二実施形態に係るボールバルブについて説明する。なお、以下の説明において、第一実施形態の構成と同様の構成又は対応する構成については、第一実施形態と同一名称を付するとともに、第一実施形態の符号に’（ダッシュ）を付すこととする。
【００７４】
本実施形態に係るボールバルブは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す如く、三本の配管（図示しない）が接続され、この三本の配管のうち何れか二本の配管を連通させるように流体の流通経路を切り換える三方弁である。なお、図４（ａ）は、二本の配管（後述する流通路Ａ’，Ｃ’）を連通させた状態の縦断面図を示し、図４（ｂ）は、二本の配管（後述する流通路Ａ’，Ｃ’）を連通させた状態の平面断面図を示している。
【００７５】
該ボールバルブ１’は、所定の回転軸線Ｌ’周りで回転可能に構成されるとともに、前記回転軸線Ｌ’と直交又は略直交する仮想面上を通って貫通した連通穴２０’の設けられた弁体２’と、該弁体２’が内装され、弁体２’の回転軸線Ｌ’周りで間隔をおいて三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’が形成されるとともに、弁体２’の回転軸線Ｌ’周りで何れか一つ（所定）の流通路Ｃ’に対して両側で隣り合う各流通路Ａ’，Ｂ’の内部側の開口端周りに環状のシート部材３０’，３０’が配設されたハウジング３’と、前記回転軸線Ｌ’上を通るようにハウジング３’に挿通され、弁体２’に対して回転軸線Ｌ’周りでの回転力を伝達可能に接続された第一軸４’と、該第一軸４’とは反対側からハウジング３’に挿通され、前記第一軸４’と同心で又は平行な回転軸線Ｌ’周りで回転可能に構成された第二軸５’とを備えている。
【００７６】
本実施形態に係る弁体２’は、略球状に形成され、弁体２’を回転軸線Ｌ’周りで回転させることで、所定の流通路Ｃ’と該流通路Ｃ’に回転軸線Ｌ’周りで隣り合う一方の流通路Ａ’とを連通させた状態と、所定の流通路Ｃ’と該流通路に回転軸線Ｌ’周りで隣り合う他方の流通路Ｂ’とを連通させた状態とに切り換えできるように、連通穴２０’が平面視で屈曲又は湾曲（図においては屈曲）した態様で形成されている。本実施形態において、前記連通穴２０’は、前記仮想面上で平面視Ｌ字状に（略直角に屈曲するように）形成されている。そして、該弁体２’についても、第一実施形態と同様に、非貫通部分がシート部材３０’，３０’と対向した状態で該シート部材３０’，３０’側に傾動可能に第一軸４’に接続されている。
【００７７】
具体的に説明すると、弁体２’には、第一軸４’の一端部（後述する伝達部４０’）を挿入するための軸挿入部２１’が設けられている。本実施形態にかかる軸挿入部２１’は、マトリックス状に配置され、弁体２’の上部から上方に向けて突接された四つの支持突部２２０…と、該四つの支持突部２２０…に対して端部が接続され、平面視枠状に配設された四本のピン体２３’…とを備えている。該四本のピン体２３’…のうち、対向する一対のピン体２３’、２３’がＬ字状をなす連通穴２０’の一方の真っ直ぐな部分（穴）２０ａ’の穴心と平行又は略平行になるように配設され、残りの一対のピン体２３’、２３’は、連通穴２０’の他方の真っ直ぐな部分（穴）２０ｂ’の穴心と平行又は略平行になるように配設されている。
【００７８】
上記構成の軸挿入部２１’は、四本のピン体２３’…に包囲された領域に第一軸４’の伝達部４０’が挿入され、第一軸４’（伝達部４０’）とピン体２３’，２３’との接触で、第一軸４’を回転させた際の回転軸線Ｌ’周りの回転力を伝達して弁体２’を回転させるようになっている。また、本実施形態に係る軸挿入部２１’は、連通穴２０’の穴心に平行をなす四本のピン体２３’…で第一軸４’の回転力を受けるように構成されているので、所定の流通路Ｃ’とこれと隣り合う一方の流通路Ａ’とが連通穴２０’を介して連通するとともに、弁体２’の非貫通部分が、開口端周りにシート部材３０’，３０’の配設された他方の流通路Ｂ’と対向した状態で、所定の流通路Ｃ’と繋がる弁体２’の連通穴２０’の真っ直ぐな部分２０ｂ’の穴心と略平行なピン体２３’を支点にして弁体２’が傾動できるようにもなっている。
【００７９】
また、本実施形態に係る弁体２’は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す如く、軸挿入部２１’とは反対側に、第二軸５’の一端部に径方向外方に突設された後述する押圧部５０’に押圧される被押圧部２４ａ’２４ｂ’が設けられている。該被押圧部２４ａ’２４ｂ’は、弁体２’の非貫通部分がシート部材３０’，３０’と対向した状態で、該シート部材３０’，３０’に向けて押圧部５０’の押圧力が作用するように設けられている。すなわち、第二軸５’の押圧部５０’が径方向外方に突設されているため、被押圧部２４ａ’２４ｂ’は、第二軸５’を回転させたときに押圧部５０’が当接乃至押圧し、その押圧力が弁体２’を傾動させる方向に作用するように形成されている。
【００８０】
本実施形態に係るボールバルブ１’は、弁体２’の下部に第二軸５’の一端部（押圧部５０’を含む部分）が挿入される非貫通状態にある凹部２５’が形成されており、該凹部２５の内周（開口形状）を所定の形状とすることで、該凹部２５’の内周面の一部が被押圧部２４ａ’２４ｂ’とされている。具体的には、弁体２’の凹部２５’は、該弁体２’の連通穴２０’の形態（ハウジング３’の流通路の配置）に対応するように、連通穴２０’の屈曲部分を境にした真っ直ぐな部分２０ａ’，２０ｂ’のそれぞれの穴心と略同方向に延びる二つの被押圧部２４ａ’２４ｂ’を備えた内周面によって画定されている。
【００８１】
本実施形態においては、連通穴２０’が略９０°に屈曲した態様であるため、この二つの被押圧部２４ａ’２４ｂ’は、平面視において連通穴２０’と同様の態様となるように互いに直角をなし、弁体２’の非貫通部分と所定の流通路Ｃ’と隣り合う一方の流通路Ａ’とが対向した状態（連通穴２０’（一方の真っ直ぐな部分２０ａ’）の穴心と流通路Ａ’の中心線とが直交した状態）で、一方の被押圧部２４ａ’（内面）が弁体２’の変位（傾動）を許容する方向と直交した方向になり、押圧部５０’の押圧力が非貫通部分と対向するシート部材３０’側に弁体２’を変位させる方向に作用するようになっている（図７参照）。その一方で、弁体２’の非貫通部分と所定の流通路Ｃ’と隣り合う他方の流通路Ｂ’とが対向した状態（連通穴２０’（他方の真っ直ぐな部分２０ｂ’）の穴心と流通路Ａ’Ｂ’の中心線とが直交した状態）で、他方の被押圧部２４ｂ’（内面）が弁体２’の変位（傾動）を許容する方向と直交した方向になり、押圧部５０’の押圧力が非貫通部分と対向するシート部材３０’側に弁体２’を変位させる方向に作用するようになっている（図６参照）。
【００８２】
本実施形態においては、押圧部５０’による押圧で弁体２’をシート部材３０’，３０’側に変位させた状態（弁体２’がシート部材３０’，３０’に密接した状態）から弁体２’を反対側に強制的に変位させる（弁体２’をシート部材３０’，３０’から離間させる）ために、弁体２’の凹部２５’を画定する内周面は、上述した二つの被押圧部（以下、第一被押圧部という）２４ａ’２４ｂ’に加え、該二つの第一被押圧部２４ａ’，２４ｂ’を接続した円弧面からなる別の被押圧部（以下、第二被押圧部という）２６’を備えており、全体的に扇状を呈している。該第二被押圧部２６’は、押圧部５０’の回転半径に対応した曲率半径に設定されており、平面状をなす第一被押圧部２４ａ’２４ｂ’の何れかの一方を押圧した状態から、押圧部５０’（第二軸５’）を１８０°回転させることで、該押圧部５０’が第二被押圧部２６’を押圧し、弁体２’を反対側に変位させるようになっている。なお、押圧部５０’が第二被押圧部２６’に当接した状態において、弁体２’はシート部材３０’，３０’から離間しており、弁体２’の連通穴２０’の穴心が弁体２’の回転軸線Ｌ’と各流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’の穴中心との交点上を通った状態になるように設定されている。
【００８３】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に戻り、前記ハウジング３’は、内部に弁体２’が内装される弁体収容空間３１’が形成されており、本実施形態においては、三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’（穴）が弁体収容空間３１を介して合流してＴ字状になるように形成されている。すなわち、三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’のうち、二つの流通路Ａ’，Ｂ’が弁体収容空間３１’を挟んで互いに対向し、該二つの流通路Ａ’，Ｂ’に対して略直角をなすように、所定の流通路としての残りの流通路Ｃ’が弁体収容空間３１’に繋がるように形成されている。
【００８４】
本実施形態に係るハウジング３’は、フレーム本体３２’と、該フレーム本体３２’に取り付けられる一対のサブフレーム３３’，３３’とで構成されており、フレーム本体３２’にサブフレーム３３’と取り付けた状態で内部に弁体収容空間３１’が形成されるようになっている。
【００８５】
具体的に説明すると、前記フレーム本体３２’は、弁体２’を内装する弁体収容空間３１’の一部を画定する本体部３２０’と、第一軸４’を挿通するための第一軸挿通部３２１’と、第二軸５’を挿通するための第二軸挿通部３２２’と、所定の流通路Ｃ’を画定した筒状の配管接続部３２３’とで構成されている。
【００８６】
前記本体部３２０’は、内部に弁体２’を非接触で収容できる空間が形成されており、該空間内に弁体２’を挿入するための略円形の開口からなる挿入口３２８’が形成されている、該挿入口３２８’は、本体部３２０’とは別体で構成された蓋体３２９’で閉塞されるようになっている。具体的には、そして、挿入口３２８’の内周縁部には環状のガスケットＧ４’を嵌めるための段差３４０’が形成され、ボルト（採番しない）を介して蓋体３２９’を本体部３２０’に取り付けることで、ガスケットＧ４’によって本体部３２０’と蓋体３２９’との間のシールが担保され、本体部３２０’内の空間を閉塞して弁体収容空間３１’を画定するようになっている。
【００８７】
また、本実施形態に係る本体部３２０’には、サブフレーム３３’を取り付けるための開口（以下、嵌入口という）３２４ａ’，３２４ｂ’が、該嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の開口中心と前記挿入口３２８’の中心線とを直交させるようにして両側に形成されている。該二つの嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’は、互いに同心をなし、それぞれ弁体収容空間３１’内の弁体２’の回転軸線Ｌ’と直交する中心線を中心にして略円形状に形成されている。そして、嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の外側の開口端縁部には、環状のガスケットＧ１’を嵌め込むための段差（採番しない）が形成さている。
【００８８】
第一軸挿通部３２１’は、本体部３２０’に連設されており、弁体２’の回転軸線Ｌ’と略同心をなして貫通した第一軸用挿通穴３２５’が設けられている。すなわち、第一軸挿通部３２１’には、本体部３２０’の嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の中心線と直交するように、内外（本体部３２０’内の空間（弁体収容空間３１’）と外部）を連通させる第一軸用挿通穴３２５’が穿設されている。
【００８９】
第一軸用挿通穴３２５’は、第一実施形態と同様に、外側が大径の穴に設定されるとともに弁体収容空間３１’側が小径の穴に設定された段付き穴で構成されており、大径の穴には、挿通した第一軸４’とのシール性を担保するための環状（筒状）のガスケットＧ２’が略同心で内嵌めされている。そして、該ガスケットＧ２’は、第一実施形態と同様に、第一軸用挿通穴３２５’に内嵌めされ、且つ第一軸４’が挿通された状態で、第一軸４’の軸線方向に押圧されることで第一軸４’の外周面と第一軸用挿通穴３２５’の内周面とに密接し、第一軸４’の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態においても、第一実施形態と同様のガスケット押圧部材６’によって、ガスケットＧ２’を押圧してシール性を発揮させるようになっている。
【００９０】
第二軸挿通部３２２’は、本体部３２０’に連設されており、該本体部３２０’を挟んで第一軸挿通部３２１’の反対側に設けられている。そして、該第二軸挿通部３２２’には、弁体２’の回転軸線Ｌ’と略同心をなして貫通した第二軸用挿通穴３２７’が設けられている。そして、第一実施形態と同様に、該第二軸用挿通穴３２７’には、ガスケットＧ３’が内嵌めされ、第一実施形態と同様のガスケット押圧部材７’による押圧でガスケットＧ３’のシール性を担保するようにしている。なお、第一軸挿通部３２１’及び第二軸挿通部３２２’の本体部３２０’に対するガスケット押圧部材６’，７’の取り付けは第一実施形態と同様である。
【００９１】
フレーム本体３２’の配管接続部３２３’は、前記本体部３２０’に連設されており、内部の流通路Ｃ’が該本体部３２０’の内部空間と連通し、所定の流通路Ｃ’の中心が挿入口３２８’の開口中心と同心になるように、一端側が本体部３２０’に連設されている。すなわち、該配管接続部３２３’は、流通路Ｃ’が第一軸４’の軸線、及び、本体部３２０’の嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の穴中心と略直交するように、本体部３２０’に連設されている。そして、該配管接続部３２３’は、他端側に配管を接続するためのフランジ３２８’が設けられている。
【００９２】
各サブフレーム３３’，３３’は、同一の構成であり、フレーム本体３２’に取り付けられ、本体部３２０’の嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’を塞ぐ閉塞部３３０’と、流通路Ａ’，Ｂ’を画定した筒状の配管接続部３３１’とを備えている。
【００９３】
前記閉塞部３３０’は、本体部３２０’の嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の外側の開口周縁部と対向し、ガスケットＧ１’に当接する環状部３３２’と、該環状部３３２’の一方の面から突出し、嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’に内嵌めされる環状嵌入部３３３’（第一実施形態の環状突部３３３に相当する構成）とを備えている。前記環状部３３２’は、配管接続部３３１’が画定する流通路Ａ’，Ｂ’を延長する開口を画定し、本体部３２０’の前記開口周縁部と対向する領域にボルトを挿通する穴が穿設されている。これにより、該環状部３３２’は、該穴に挿通したネジを嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の外周に設けられたネジ穴（図示しない）にねじ込むことで、本体部３２０’（嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’の開口周縁部）のガスケットＧ１’に密接し、本体部３２０’に対してシール性を担保できるようになっている。前記環状嵌入部３３３’は、本体部３２０’の嵌入口３２４ａ’，３２４ｂ’に嵌入した状態で内周面に案内されるようになっており、該サブフレーム３３’（実質的は、シート部材３０’及び一方の流通路Ａ’）をフレーム本体３２’に対して位置決めできるようになっている。
【００９４】
そして、前記環状嵌入部３３３’の開口周縁部には環状の段差３３４’が形成されており、該段差３３４’には環状のシート部材３０’が嵌め込まれている。これにより、サブフレーム３３’をフレーム本体３２’に取り付けた状態で、ハウジング３’の内部側に位置する流通路Ａの開口端周りにシート部材３０’が配設された状態になるようになっている。そして、該サブフレーム３３’の配管接続部３３１’は、環状部３３２’の他方の面側の開口周縁部に一端側が接続されており、閉塞部３３０’を本体部３２０’に取り付けた状態で、内部の流通路Ａ’，Ｂ’が他方の流通路Ａ’，Ｂ’と対向し、該流通路Ａ’，Ｂ’の中心線が内装した弁体２’の回転軸線Ｌ’と直交するように設けられている。なお、該配管接続部３３１’の他端部にも、配管を接続するためのフランジ３３５’が設けられている。
【００９５】
これにより、該ハウジング３’は、フレーム本体３２’にサブフレーム３３’を取り付けることで、内部に弁体２’を内装するための弁体収容空間３１’を画定するようになっている。
【００９６】
前記第一軸４’は、上述の如く、ハウジング３’（第一軸挿通部３２１’）に挿通され、該ハウジング３’内に位置する一端部には、弁体２’のピン体２３’、２３’間に挿入され、該ピン体２３’，２３’を介して弁体２’に回転軸線Ｌ’周りの回転力を伝達する伝達部４０’が形成されている。具体的に説明すると、伝達部４０’は、断面略矩形状に形成されており、外面に略平行をなす二対の平面が軸線を挟んで両側に形成されている。該二対の平面は、弁体２’の二つのピン体２３’，２３’の間隔と略同等の間隔或いはやや狭い間隔で形成されている。該伝達部４０’は、各平面がピン体２３’…と対向するように、枠状に配設された四つのピン体２３’…で包囲される領域に挿入されることで、回転軸線Ｌ’周りの回転力を伝達し、弁体２’の非貫通部分がシート部材３０’，３０’（所定の流通路Ｃ’以外の二つの流通路Ａ’，Ｂ’のうちの何れか一方）と対向した状態で、ピン体２３’と平面との接触部分が支点になって弁体２’が傾動してシート部材３０’に対して接離できるようになっている。
【００９７】
そして、該第一軸４’は、他端側がパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）等に接続可能に構成されており、該駆動モータによる駆動で回転軸線Ｌ’周り（弁体２’の回転軸線Ｌ’周り）に回転するようになっている。
【００９８】
前記第二軸５’は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す如く、ハウジング３’（第二軸挿通部３２２’）に挿通され、該ハウジング３’内に位置する一端部には、外周の少なくとも一部に径方向外方に突設された押圧部５０’が設けられている。具体的に説明すると、該第二軸５’は、ハウジング３’に挿通される軸本体５１’と、該軸本体５１’の外周に対して部分的に突設された押圧部５０’とで構成されている。該押圧部５０’は、第一実施形態と同様、軸本体５１’の外周に対して突設しているため、軸本体５１’との回転半径の相違により、第二軸５’を回転軸線Ｌ’周りで回転させることで、弁体２’の被押圧部２４ａ’２４ｂ’に接触乃至押圧するようになっている。
【００９９】
本実施形態において、弁体２’の被押圧部２４ａ’２４ｂ’が第一被押圧部２４ａ’２４ｂ’と第二被押圧部２６’とで構成され、該第二被押圧部２６’が円弧面状に形成されることで、押圧部５０’は、弁体２’をシート部材３０’，３０’から離間させるための押圧部（第一実施形態に係る第二押圧部５２に相当する構成）としても機能するようになっている。本実施形態に係る押圧部５０’は、第一実施形態と同様、軸本体５１’に対して軸線を略平行にして接合された棒材で構成されている。
【０１００】
本実施形態に係る第二軸５’は、押圧部５０’に加え、弁体２’をシート部材３０’，３０’から離間させた状態で位置決めする位置決部５３’をさらに備えている。
【０１０１】
前記位置決部５３’は、軸本体５１’の径方向両側に突設され、該軸本体５１’周りで前記押圧部５０’に対して９０°の間隔をおいて設けられている。一方の位置決部５３’は、押圧部５０’が第二被押圧部２６’に接している状態で、一方の第一被押圧部２４ａ’に当接し（図７（ｂ）参照）、押圧部５０’が一方の第一被押圧部２４ａ’を押圧している状態で、他方の第一被押圧部２４ｂ’に当接するように設けられている（図７（ｄ）参照）。そして、他方の位置決部５３’は、押圧部５０’が第二被押圧部２６’に接している状態で、他方の第一被押圧部２４ｂ’に当接し（図６（ｂ）参照）、押圧部５０’が他方の第一被押圧部２４ｂ’を押圧している状態で、一方の第一被押圧部２４ａ’に当接するように設けられている（図６（ｄ）参照）。
【０１０２】
そして、本実施形態に係るボールバルブ１’は、第一実施形態とは異なり、流体の流通経路を切り換える三方弁として構成されるため、押圧部５０’は、所定の流通路Ｃ’とこれと隣り合う一方の流通路Ａ’とが連通した状態で、他方の第一被押圧部２４ｂ’を他方の流通路Ｂ’側に押圧し、その流通路Ｂ’のシート部材３０’側に弁体２’を変位させる一方、所定の流通路Ｃ’とこれと隣り合う他方の流通路Ｂ’とが連通した状態で、一方の第一被押圧部２４ａ’を一方の流通路Ａ’側に押圧し、その流通路Ａ’のシート部材３０’側に弁体２’を変位させるようになっている。これにより、連通穴２０’（所定の流通路Ｃ’）と連通状態にない流通路Ａ’，Ｂ’の開口端周りに配設されたシート部材３０’と弁体２’とを密接させ、一つの流通路Ａ’，Ｂ’を遮断して一系統の流通経路を構築するようになっている。
【０１０３】
本実施形態に係るボールバルブ１’は、以上の構成からなり、次に、本実施形態に係るボールバルブ１’の作動について説明する。
【０１０４】
まず、図６（ａ）に示す如く、連通穴２０’の両端開口が、所定の流通路Ｃ’及び一方の流通路Ａ’の両方と対向するように弁体２’を回転軸線Ｌ’周りで回転させると、弁体２’の非貫通部分が、所定の流通路Ｃ’と隣り合う他方の流通路Ｂ’と対向した状態になる。この状態で、図６（ｂ）に示す如く、他方の第一被押圧部２４ｂ’が他方の流通路Ｂ’側に位置するとともに、弁体２’の回転軸線Ｌ’及び他方の流通路Ｂ’の穴心と直交する方向に延びた状態になり、他方の位置決部５３’が他方の第一被押圧部２４ｂ’に当接するとともに、押圧部５０’が第二被押圧部２６’に当接した状態になる。なお、この状態では、押圧部５０’及び位置決部５３’の何れもが、各被押圧部２４ａ’２４ｂ’，２６’を押圧しておらず、弁体２’とシート部材３０’，３０’との間には隙間が形成されている。
【０１０５】
そして、図６（ｃ）に示す如く、第二軸５’を回転させ、押圧部５０’を他方の第一被押圧部２４ｂ’側に移動させると、図６（ｄ）に示す如く、他方の位置決部５３’が一方の第一被押圧部２４ａ’に当接しつつ、押圧部５０’が他方の第一被押圧部２４ｂ’を押圧し、この押圧部５０’による第一被押圧部２４ｂ’の押圧作用で、弁体２’がシート部材３０’側に傾動する結果、該弁体２’の非貫通部分がシート部材３０’に面圧を作用させつつ密接（圧接）し、他方の流通路Ｂ’が遮断され、連通穴２０’を介して所定の流通路Ｃ’と一方の流通路Ａ’とが流通することになる。
【０１０６】
そして、流体の流通経路を切り換えるには、第二軸５’を１８０°回転させ、押圧部５０’で他方の第一被押圧部２４ｂ’と対向する第二被押圧部２６’を押圧し、弁体２’をシート部材３０’から離間させる。なお、押圧部５０’が第二被押圧部２６’（厳密には第一被押圧部２４ａ’２４ｂ’と対向した部位）を押圧して押し切った状態で、弁体２’とシート部材３０’，３０’との間には所定に隙間が形成された状態になる。そして、第二軸５’を逆転（−９０°）回転させ、図６（ｂ）に示す如く、弁体２’の回転に影響を与えない状態に戻しておく。
【０１０７】
そして、図７（ａ）に示す如く、連通穴２０’の両端開口が、所定の流通路Ｃ’及び他方の流通路Ｂ’の両方と対向するように弁体２’を回転軸線Ｌ’周りで回転させると、弁体２’の非貫通部分が、所定の流通路Ｃ’と隣り合う一方の流通路Ａ’と対向した状態になる。この状態で、図７（ｂ）に示す如く、一方の第一被押圧部２４ａ’２４ｂ’が一方の流通路Ａ’側に位置するとともに、弁体２’の回転軸線Ｌ’及び一方の流通路Ａ’の穴心と直交する方向に延びた状態になり、一方の位置決部５３’がその一方の第一被押圧部２４ａ’に当接するとともに、押圧部５０’が第二被押圧部２６’に当接した状態になる。なお、この状態では、押圧部５０’及び位置決部５３’の何れもが、各被押圧部２４ａ’２４ｂ’，２６’を押圧しておらず、弁体２’とシート部材３０’，３０’との間には隙間が形成されている。
【０１０８】
そして、図７（ｃ）に示す如く、第二軸５’を回転させ、押圧部５０’を一方の第一被押圧部２４ａ’側に移動させると、図７（ｄ）に示す如く、一方の位置決部５３’が他方の第一被押圧部２４ｂ’に当接しつつ、押圧部５０’が一方の第一被押圧部２４ａ’を押圧し、この押圧部５０’による第一被押圧部２４ａ’の押圧作用で、弁体２’がシート部材３０’側に傾動する結果、該弁体２’の非貫通部分がシート部材３０’に面圧を作用させつつ密接（圧接）し、一方の流通路Ａ’が遮断され、連通穴２０’を介して所定の流通路Ｃ’と他方の流通路Ｂ’とが流通することになる。
【０１０９】
そして、流体の流通経路を切り換えるには、第二軸５’を１８０°回転させ、押圧部５０’で他方の第一被押圧部２４ｂ’と対向する第二被押圧部２６’を押圧し、弁体２’をシート部材３０’，３０’から離間させる。なお、この場合も、押圧部５０’が第二被押圧部２６’（厳密には第一被押圧部２４ｂ’と対向した部位）を押圧して押し切った状態で、弁体２’とシート部材３０’，３０’との間には所定に隙間が形成された状態になる。そして、上述の場合と同様、第二軸５’を逆転（−９０°）回転させ、図７（ｂ）に示す如く、弁体２’の回転に影響を与えない状態に戻した後に、弁体２’を回転させればよい。
【０１１０】
以上のように、本実施形態にかかるボールバルブ１’は、第一実施形態と同様、第一軸４’及び第二軸５’が軸線方向に進退することなく、これらを回転させるだけの構成であるので、全体をコンパクト化することができ、また、動作領域を含む設置状態での占有領域も小さくすることができる。また、第一軸４’及び第二軸５’の回転のみで弁体２’を回転させるとともに、弁体２’をシート部材３０’，３０’に接離させることができるので、流通経路の開閉や切り換えも容易に且つ迅速に行うことができる。
【０１１１】
また、前記弁体２’は、非貫通部分がシート部材３０’，３０’と対向した状態で該シート部材３０’，３０’側に傾動可能に第一軸４’に接続されているので、第二軸５’の押圧部５０’が弁体２’の被押圧部２４ａ’２４ｂ’を押圧したときに、弁体２’が第一軸４’に対して傾動してシート部材３０’，３０’に密接し、そのシート部材３０’，３０’に対する弁体２’の密接で作用する反力を第一軸４’が受けることになる。これにより、第一軸４’側と第二軸５’側とに力を作用させる結果、弁体２’のシート部材３０’，３０’に対する密接がより確実なものとなり、高性能なシールを達成することができる。
【０１１２】
そして、本実施形態に係るボールバルブ１’は、第一軸４’及び第二軸５’の何れもが軸線方向に進退する構成でないため、第一及び第二軸５’が流体を流通させる弁体２’の連通穴２０’内で出退することがなく、上述の如く常時何れか二つの流通路Ａ’，Ｂ’が連通する三方弁としても、連通穴２０’内での流体の流通が阻害されることがなく、三方弁本来の機能を十分に発揮することができる。
【０１１３】
尚、本発明のボールバルブは、上記何れの実施形態にも限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０１１４】
上記第一及び第二実施形態において、弁体２，２’の上部に第一軸４，４’の伝達部４０，４０’を挿入する軸挿入部２１，２１’を設け、該軸挿入部２１，２１’に間隔をおいてピン体２３…，２３’…を配設することで、弁体２，２’に対して回転軸線Ｌ，Ｌ’周りでの回転力を伝達可能にしつつも、該弁体２，２’の非貫通部分がシート部材３０，３０’と対向した状態で弁体２，２’が傾動するようにしたが、例えば、ハウジング３，３’内に位置する第一軸４，４’の一端部と弁体２，２’とをピン結合し、回転軸線Ｌ，Ｌ’周りでの回転力を弁体２，２’に伝達可能にするとともに、該ピンを支点に弁体２，２’を傾動可能にしてもよい。
【０１１５】
但し、第二実施形態のように、ボールバルブ１’を三方弁とし、弁体２’を回転軸線Ｌ’周りで９０°回転させることで、流体の流通経路を切り換える場合には、弁体２’を直交二軸方向に傾動可能とする必要があるため、例えば、弁体２’と第一軸４’とをユニバーサルジョイントを介して接続したり、弁体２’と第一軸４’との間に接続部材を介設し、弁体２’と接続部材とを回転軸線Ｌ’と直交方向に延びるピン体でピン結合するとともに、接続部材と第一軸４’とを前記ピン体と直交方向に延びる別のピン体でピン結合したりするようにしてもよい。このようにすれば、弁体２’に対して回転軸線Ｌ’周りの回転力を伝達することができるとともに、弁体を直交する二軸を支点にして傾動可能にすることができ、上記第二実施形態と同様に作用を奏することができる。
【０１１６】
上記第一及び第二実施形態において、軸本体５１，５１’に棒材を接合することで、第二軸５，５’の外周の一部に径方向外方に突出した押圧部５０，５０’を形成するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、第二軸５，５’は、軸本体５１，５１’と押圧部５０、５０’とを一体的に形成したものであってもよい。すなわち、回転半径の異なる部位が部分的に形成されるように、第二軸５，５’の一端部を偏心カム状に形成し、回転半径が最大となる部位を押圧部５０，５０’とするようにしてもよい。また、第二軸５，５’の押圧部５０，５０’に押圧される被押圧部２４，２４ａ’，２４ｂ’は、弁体２，２’に形成した凹部２５，２５’の内周面の一部で構成したものに限定されるものではなく、例えば、弁体２，２’の下部に突出した部位を形成して被押圧部２４，２４ａ’，２４ｂ’としてもよい。但し、この場合においても、弁体２，２’の非貫通部分がシート部材３０，３０’と対向した状態で、押圧部５０，５０’による押圧がシート部材３０，３０’側に作用するように被押圧部２４，２４ａ’，２４ｂ’を形成することは言うまでもない。
【０１１７】
上記第一及び第二実施形態において、弁体２，２’を第一軸４，４’に対して傾動可能に接続するようにしたが、これに限定されるものではなく、第一軸４，４’と弁体２，２’との接続は、第一軸４，４’の回転力を弁体２，２’に伝達することができ、且つ弁体２，２’がシート部材３０，３０’に対して接離できれば種々変更可能であり、例えば、シート部材３０，３０’に対して弁体２，２’が接離可能とする方向に延びるように、二本のピン体２３…，２３’…を配設した軸挿入部２１，２１’を弁体２，２’に設け、該ピン体２３…，２３’…間に第一軸４，４’の伝達部４０，４０’を挿入するようにしてもよい。この場合、弁体２，２’がピン体２３…，２３’…の延びる方向、すなわち、シート部材３０，３０’に接離する方向への移動が規制されないため、押圧部５０，５０’による押圧で弁体２がピン体２３，２３の延びる方向に変位しシート部材３０に密接することができる。但し、このような構成にすると、第一及び第二実施形態のような押圧部５０，５０’による押圧力の反力が第一軸４，４’側に作用せずにシール性が若干悪くなるので、上記第一及び第二実施形態と同様に、押圧部５０，５０’の押圧力の反力が弁体２，２’を介して第一軸４，４’に作用する構成にすることが好ましい。
【０１１８】
上記第一実施形態において、ハウジング３に形成された二つの流通路Ａ，Ｂのうち、一方の流通路Ａの内部側の開口端周りに環状のシート部材３０を配設し、押圧部５０による押圧で弁体２をシート部材３０側に変位させるようにしたが、例えば、同心で対向する二つの流通路Ａ，Ｂのそれぞれの内部側の開口端周りシート部材３０を配設するとともに、押圧部５０と被押圧部２４とを第二実施形態と同様に構成してもよい。この場合、弁体２の非貫通部分が流通路と対向した状態で、押圧部５０で弁体２の被押圧部２４を何れか一方のシート部材３０側に押圧することで、流通路Ａ，Ｂを遮断することができる。
【０１１９】
上記第一実施形態において、二つの流通路Ａ，Ｂを同心となるように二つの流通路Ａ，Ｂをハウジング３に設けるようにしたが、例えば、弁体２の回転軸線Ｌ周りで所定角度の間隔で二つの流通路Ａ，Ｂをハウジング３に形成し、弁体２の連通穴２０を回転軸線Ｌと直交する仮想面上で湾曲又は屈曲した態様で形成し、ハウジング３に形成された二つの流通路Ａ，Ｂを、連通穴２０を介して連通できるようにしてもよい。この場合においても、何れか一方の流通路Ａの内部側の開口端周りにシート部材３０を配設するとともに、弁体２の被押圧部２４、及び第二軸５の押圧部５０を第一実施形態と同様にすれば、第一軸４の回転によって弁体２をシート部材３０に非接触又は略非接触で回転させることができるとともに、押圧部５０による被押圧部２４の押圧で弁体２をシート部材３０に密接させて流通路を遮断することができる。
【０１２０】
第一実施形態において、第二軸５に第二押圧部５２を設けるとともに弁体２に第二被押圧部２６を設け、該第二押圧部５２よる第二被押圧部２６の押圧でシート部材３０に密接した弁体２を該シート部材３０から強制的に離間させるようにしたが、これに限定されるものではなく、弁体２をシート部材３０側に押圧させる第一押圧部５０（押圧部５０）及び第一被押圧部２４（被押圧部２４）のみを設けるようにしてもよい。すなわち、弁体２が第一軸４に傾動可能に接続されていれば、第二軸５を回転させて第一被押圧部２４に対する第一押圧部５０の押圧を解除すると、弁体２の自重等の作用でシート部材３０から離間することになる。従って、弁体２をシート部材３０から強制的に離間させるための第二押圧部５２及び第二被押圧部２６は、弁体２と第一軸４との接続態様や弁体２の変位のし易さ等を考慮して、必要に応じて設ければよい。
【０１２１】
上記第一実施形態において、シート部材３０に対して弁体２を非接触又は略非接触で回転させるようにしているが、シート部材３０の摩耗を考えれば、弁体２が回転する状態でシート部材３０に対して非接触で維持できる構成が好ましいことは言うまでもない。また第二実施形態においては、弁体２’を回転させる状態で、弁体２’とシート部材３０’との間に隙間を形成する（弁体２’とシート部材３０’とが非接触になる）ようにしているが、第一実施形態と同様に、シート部材３０’に対して弁体２’が略接触（シート部材３０’を大きく摩耗させるような面圧を作用させずに少なくとも一部が接触）している状態で、弁体２が回転するように構成してもよい。但し、上述の如く、シート部材３０’の摩耗を考えれば、弁体２’が回転する状態でシート部材３０’に対して非接触で維持できる構成が好ましいことは言うまでもない。
【０１２２】
上記第二実施形態において、回転軸線Ｌ’周りで所定の流通路Ｃ’に両側で隣り合う二つの流通路Ａ’，Ｂ’が、該所定の流通路Ｃ’に対して９０°の角度配置になるよう形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、弁体２’の回転軸線Ｌ’を中心に三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’を放射状に配置するようにしてもよい。この場合、弁体２’の回転軸線Ｌ’周りでの角度が均等な角度になるように三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’を配置してもよいし、不均等な角度で三つの流通路Ａ’，Ｂ’，Ｃ’を配置するようにしてもよい。但し、弁体２’を回転軸線Ｌ’周りで正逆転させることで、弁体２’に形成される連通穴２０’が、所定の流通路Ｃ’とこれに隣り合う一方の流通路Ａ’とを連通させる状態と、所定の流通路Ｃ’とこれに隣り合う他方の流通路Ｂ’とを連通させる状態とに切り換えが可能であることは勿論のことである。この場合においても、所定の流通路Ｃ’以外の二つの流通路Ａ’，Ｂ’の内部側の開口端周りにシート部材３０’，３０’を配設し、弁体２’の非貫通部分がシート部材３０’と対向した状態で、押圧部５０’の押圧力がそのシート部材３０’に向けて作用、すなわち、弁体２’をシート部材３０’側に変位させる方向に作用するように被押圧部２４’を弁体２’に設けるようにすればよい。
【０１２３】
また、上記構成のバルブが一般的にボールバルブと称されるため、名称をボールバルブ１，１’としているが、弁体２，２’は必ずしも球状のものに限定されるものではなく、所定の回転軸線周りＬ，Ｌ’で回転可能に構成されるとともに、該回転軸線Ｌ，Ｌ’と直交又は略直交する仮想面上を通って貫通した連通穴２０，２０’が形成され、非貫通部分がシート部材３０，３０’と密接可能な構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の第一実施形態に係るボールバルブ（二方弁）の説明図であって、（ａ）は、二つの流通路を弁体の連通穴を介して連通させた状態の縦断面図を示し、（ｂ）は、一方の流通路を遮断した状態の縦断面図を示す。
【図２】第一実施形態に係るボールバルブ（二方弁）の押圧部と被押圧部との位置関係を説明するため説明図であって、（ａ）は、部分拡大断面図を示し、（ｂ）は、部分拡大平面図を示す。
【図３】第一実施形態に係るボールバルブ（二方弁）の作動説明図であって、（ａ）は、弁体とシート部材とが非接触（又は略非接触）で、二つの流通路が弁体の連通穴を介して連通した状態を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示し、（ｃ）は、弁体とシート部材とが非接触で、一方の流通路に弁体の非貫通部分が対向した状態を示し、（ｄ）は、（ｃ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示し、（ｅ）は、弁体とシート部材とが接触し、一方の流通路を遮断した状態を示し、（ｆ）は、（ｃ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示す。
【図４】本発明の第二実施形態に係るボールバルブ（三方弁）の断面図であって、（ａ）は、縦断面図を示し、（ｂ）は、横断面図を示す。
【図５】第二実施形態に係るボールバルブ（三方弁）の押圧部と被押圧部との位置関係を説明するため説明図であって、（ａ）は、部分拡大断面図を示し、（ｂ）は、部分拡大平面図を示す。
【図６】第二実施形態に係るボールバルブ（三方弁）の作動説明図であって、（ａ）は、所定の流通路及び一方の流通路が弁体の連通穴と対向し、所定の流通路と隣り合う他方の流通路と弁体の非貫通部分が非接触（又は略非接触）で対向した状態を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示し、（ｃ）は、（ａ）の状態から弁体を傾動させてシート部材に密接させた状態を示し、（ｄ）は、（ｃ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示す。
【図７】第二実施形態に係るボールバルブ（三方弁）の作動説明図であって、（ａ）は、所定の流通路及び他方の流通路が弁体の連通穴と対向し、所定の流通路と隣り合う一方の流通路と弁体の非貫通部分が非接触（又は略非接触）で対向した状態を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示し、（ｃ）は、（ａ）の状態から弁体を傾動させてシート部材に密接させた状態を示し、（ｄ）は、（ｃ）の状態での押圧部と被押圧部との位置関係を表した部分平面図を示す。
【図８】従来のボールバルブの部分縦断面図を示す。
【符号の説明】
【０１２５】
１，１’…ボールバルブ、２，２’…弁体、３，３’…ハウジング、４，４’…第一軸、５，５’…第二軸、２３，２３’…ピン体、２４…第一被押圧部（被押圧部）２４ａ’，２４ｂ’…第一被押圧部（被押圧部）、２６，２６’…第二被押圧部、３０，３０’…シート部材、３１，３１’…弁体収容空間、４０，４０’…伝達部、５０…第一押圧部（押圧部）、５０’…押圧部、５２…第二押圧部、５３’…位置決部、Ａ，Ｂ，Ａ’，Ｂ’，Ｃ’…流通路、Ｌ，Ｌ’…回転軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転軸線周りで回転可能に構成されるとともに、前記回転軸線と直交又は略直交する仮想面上を通って貫通する連通穴が設けられた弁体と、該弁体が内装され、前記連通穴を介して互いに連通する流通路が少なくとも二つ形成されるとともに、流通路の少なくとも何れか一つの内部側の開口端周りに環状のシート部材が配設されたハウジングとを備え、前記弁体は、シート部材に対して非接触又は略非接触で回転可能に構成されるとともに、該弁体の非貫通部分がシート部材と対向した状態で該シート部材に接離可能に構成され、該非貫通部分とシート部材との密接で流通路を遮断するように構成されたボールバルブにおいて、前記回転軸線上を通るようにハウジングに挿通され、弁体に対して回転軸線周りの回転力を伝達可能に接続された第一軸と、該第一軸とは反対側からハウジングに挿通され、前記第一軸と同心で又は平行な軸線周りで回転可能に構成されるとともに、ハウジング内に位置する一端部における外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部が設けられた第二軸とを備え、前記弁体には、前記非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材に向けて前記押圧部に押圧される被押圧部が設けられていることを特徴とするボールバルブ。
【請求項２】
前記弁体は、前記非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材側に傾動可能に第一軸に接続されている請求項１に記載のボールバルブ。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記回転軸線周りで間隔をおいて前記流通路が二つ形成されるとともに、二つの流通路の少なくとも何れか一方の内部側の開口端周りに前記シート部材が配設されている請求項１又は２記載のボールバルブ。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記回転軸線周りで間隔をおいて前記流通路が三つ形成されるとともに、弁体の連通穴は、所定の流通路と該流通路に回転軸線周りで隣り合う一方の流通路とを連通させ、且つ弁体を回転軸線周りで回転させることで、前記所定の流通路と該流通路に回転軸線周りで隣り合う他方の流通路とを連通させるように形成され、前記シート部材は、前記所定の流通路と隣り合う各流通路の内部側の開口端周りに配設されている請求項１又は２記載のボールバルブ。
【請求項１】
所定の回転軸線周りで回転可能に構成されるとともに、前記回転軸線と直交又は略直交する仮想面上を通って貫通する連通穴が設けられた弁体と、該弁体が内装され、前記連通穴を介して互いに連通する流通路が少なくとも二つ形成されるとともに、流通路の少なくとも何れか一つの内部側の開口端周りに環状のシート部材が配設されたハウジングとを備え、前記弁体は、シート部材に対して非接触又は略非接触で回転可能に構成されるとともに、該弁体の非貫通部分がシート部材と対向した状態で該シート部材に接離可能に構成され、該非貫通部分とシート部材との密接で流通路を遮断するように構成されたボールバルブにおいて、前記回転軸線上を通るようにハウジングに挿通され、弁体に対して回転軸線周りの回転力を伝達可能に接続された第一軸と、該第一軸とは反対側からハウジングに挿通され、前記第一軸と同心で又は平行な軸線周りで回転可能に構成されるとともに、ハウジング内に位置する一端部における外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部が設けられた第二軸とを備え、前記弁体には、前記非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材に向けて前記押圧部に押圧される被押圧部が設けられていることを特徴とするボールバルブ。
【請求項２】
前記弁体は、前記非貫通部分がシート部材と対向した状態で、該シート部材側に傾動可能に第一軸に接続されている請求項１に記載のボールバルブ。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記回転軸線周りで間隔をおいて前記流通路が二つ形成されるとともに、二つの流通路の少なくとも何れか一方の内部側の開口端周りに前記シート部材が配設されている請求項１又は２記載のボールバルブ。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記回転軸線周りで間隔をおいて前記流通路が三つ形成されるとともに、弁体の連通穴は、所定の流通路と該流通路に回転軸線周りで隣り合う一方の流通路とを連通させ、且つ弁体を回転軸線周りで回転させることで、前記所定の流通路と該流通路に回転軸線周りで隣り合う他方の流通路とを連通させるように形成され、前記シート部材は、前記所定の流通路と隣り合う各流通路の内部側の開口端周りに配設されている請求項１又は２記載のボールバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−９５８１１（Ｐ２００８−９５８１１Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７７７６８（Ｐ２００６−２７７７６８）
【出願日】平成１８年１０月１１日（２００６．１０．１１）
【出願人】（０００１５２４８０）株式会社日阪製作所 (60)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１１日（２００６．１０．１１）
【出願人】（０００１５２４８０）株式会社日阪製作所 (60)
【Ｆターム（参考）】
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